A simpatectomia é uma modalidade terapêutica ampla e consagrada há décadas para determinadas patologias. Recentemente, alguns trabalhos sugerem a aplicação de tal técnica no tratamento da insuficiência cardíaca. Contudo, seus efeitos fisiológicos cardíacos em modelos experimentais foram pouco estudados. O objetivo deste trabalho é avaliar os efeitos fisiológicos da simpatectomia no coração. Para tal, foi utilizado o modelo experimental de simpatectomia em ratos pela técnica de esclerose do gânglio estrelado por punção e injeção de álcool absoluto. O estudo avaliou cinco grupos: controle (15 animais), simpatectomia unilateral esquerda (15 animais), simpatectomia bilateral (31 animais), simpatectomia unilateral esquerda com atenolol (15 animais) e atenolol sem simpatectomia (15 animais). Foram avaliadas as variáveis relacionadas ao sistema nervoso autônomo, como propriedades cronotrópicas em repouso e ao esforço, modulação autonômica cardiovascular, catecolaminas miocárdicas e periféricas e receptores beta-adrenérgicos do miocárdio. Também foram analisados os efeitos na função ventricular e no tamanho do miócito. As variáveis propostas para análise foram obtidas por ECG de repouso, ecocardiograma, teste de esforço máximo, frequência cardíaca ao esforço e variabilidade da FC e da PAS avaliadas no domínio do tempo e da frequência. As informações do miocárdio quanto a receptores, catecolaminas miocárdicas, catecolaminas periféricas e tamanho dos miócitos foram obtidas por PCR, ELISA, HPLC e morfometria do miócito, respectivamente. Este estudo evidenciou que os animais do grupo bilateral apresentam maiores níveis de catecolaminas periféricas e, consequentemente, são mais taquicárdicos e hipertensos. Os achados sugerem a ativação, neste grupo, de uma via compensatória que pode ter efeitos deletérios / Sympathectomy is a therapeutic modality used to treat certain diseases during decades. Recently, some studies suggest the application of this technique in the treatment of heart failure. However, its physiological effects upon the heart have been slightly studied. The objective of this study was to evaluate the physiological effects of sympathectomy in the heart. For this purpose, we used the experimental model of sympathectomy in rats by stellate ganglion sclerosis technique starring puncture and absolute alcohol injection. The study evaluated five groups of wistar rats: control (15), left unilateral sympathectomy (15), bilateral sympathectomy (31), left unilateral sympathectomy with atenolol (15) and atenolol without sympathectomy (15). We assessed variables related to the autonomic nervous system, such as chronotropic properties at rest and stress, cardiovascular autonomic modulation, myocardial and peripheral catecholamines and beta-adrenergic receptors in the myocardium. As well, we studied the effects on ventricular function and myocyte size. The proposed variables for analysis were obtained by resting electrocardiogram, echocardiography, maximal exercise test, heart rate at exercise and heart rate and systolic blood pressure variability in the time and frequency domain. The myocardial receptors, myocardial and peripheral catecholamines and myocyte size were obtained by PCR, ELISA, HPLC and myocyte morphometry, respectively. This study showed that the animals in the bilateral group had higher levels of peripheral catecholamine and, consequently, a higher heart rate and blood pressure. These findings suggest the activation of a compensatory pathway in the sympathectomy group that may have deleterious effects

Eventuais alterações no substrato anatômico miocárdico, no sistema nervoso autônomo (SNA) cardíaco intrínseco, envolvendo os plexos ganglionares (PG) comumente presentes em organizações de gordura epicárdicas denominadas fatpads (FP) ou a expressão dos receptores muscarínicos, poderiam ser responsáveis pela gênese e manutenção da fibrilação atrial (FA). Com o objetivo de analisar a relação entre fibrilação atrial permanente (FAP) e possíveis alterações anatômicas e micromorfológicas do coração, do SNA cardíaco intrínseco e da expressão dos receptores muscarínicos miocárdicos, foram estudados 13 corações de autópsias de portadores de FAP e cardiopatia crônica definida (grupo I) e 13 casos pareados pela mesma doença cardíaca, porém sem esta arritmia (grupo II). Foram analisados a anatomia da drenagem venosa do átrio esquerdo (AE), peso do coração, espessura do septo ventricular e diâmetro dos FP epicárdicos. Foram ressecadas duas amostras no átrio direito (AD1 e AD2), três no átrio esquerdo - no trajeto médio da VoAe (AE1), na junção da veia pulmonar superior esquerda (AE2) e na aurícula (AE3), três em FPs, atrial esquerdo superior (FP1), atrial direito posterior (FP 2) e no atrial esquerdo póstero-medial (FP 3) e uma amostra do septo ventricular (SIV), como controle. As alterações estruturais das fibras miocárdicas, as espessuras do epicárdio, endocárdio e miocárdio e o percentual de colágeno intersticial no miocárdio foram analisados através de histomorfometria computadorizada sob coloração de tricrômio de Masson. O SNA cardíaco intrínseco foi analisado através imuno-histoquímica para S-100 e tirosina-hidroxilase quanto a: quantidade e área das fibras nervosas, quantidade e área média de fibras simpáticas, quantidade e área média de fibras parassimpáticas e proporção de fibras simpáticas/parassimpáticas. A expressão miocárdica dos receptores muscarínicos 1 a 5 (M1 a M5) foi avaliada pela proporção positiva no miocárdio nos cortes AD1, AE1, AE2 e FP1. Não houve diferenças entre os grupos quanto às variáveis anatômicas e ao percentual de colágeno intersticial. A análise do SNA revelou fibras nervosas com menor área no grupo I, redução do número de fibras nervosas totais e parassimpáticas nos cortes AD1 e SIV, aumento de fibras totais e parassimpáticas AE2 e FP2 e aumento do número de fibras simpáticas nos cortes AD2, AE1, AE2 e AE3. Quanto à expressão dos receptores muscarínicos, houve aumento significante na porcentagem positiva para M1 em todas as regiões, exceto na AE1 (média de todos os cortes, grupo I 5,84 e grupo II 2,92, p=0,002); o M2 e M3 apenas junto ao FP1 (M2 grupo I 5,67 e grupo II 3,63, p=0,037; M3 grupo I 30,95 e grupo II 20,13, p=0,026) e o M4 foi aumentado no grupo I na região AE1 (grupo I 9,90 e grupo II 4,45, p=0,023); não houve alteração estatisticamente significante no M5. A anatomia e a disposição das fibras musculares atriais, bem como a fibrose intersticial não parecem estar relacionadas à FAP nos grupos estudados. Alterações no número de fibras nervosas bem como e alterações na expressão dos receptores muscarínicos atriais, especialmente o M1, particularmente em regiões próximas aos PG, parecem estar relacionadas à FAP, indicando a importância da modulação autonômica nesta arritmia / Possible changes in myocardial substrate, in the intrinsic cardiac autonomic nervous system (ANS), involving the ganglionated plexus (GP) present in fat-pads (FP) or the expression of muscarinic receptors could be responsible for the genesis and maintenance of atrial fibrillation (AF). Aiming to analyze the relationship between permanent atrial fibrillation (pAF) and possible anatomical and micromorphological heart changes, intrinsic cardiac ANS and expression of myocardial muscarinic receptors, 13 hearts from autopsies of patients with PAF and chronic heart disease (group I) were studied; and 13 cases matched by the same heart disease, but without this arrhythmia (group II). It was analyzed the anatomy of the venous drainage of the left atrium (LA), heart weight, ventricular septal thickness and diameter of epicardial FP. Two samples were taken in the right atrium (RA1 and RA2), three in the left atrium - in the middle portion of the left atrium oblique vein (LaOv LA1), at the junction of left superior pulmonary vein (LA2) and in the auricle (LA3), three FPs, left atrial superior (FP 1), right atrial posterior (FP 2) and the left atrial posteromedial (FP 3) and one sample of the ventricular septum (VS), as control. The structural changes of the myocardial fibers, thickness of the epicardium, endocardium and myocardium, and the percentage of interstitial collagen in the myocardium were analyzed by computerized histomorphometry on Masson trichrome staining. The intrinsic cardiac ANS was analyzed through immunohistochemistry for S-100 and tyrosine hydroxylase regarding the: amount and area of nerve fibers, amount and average area of sympathetic fibers, number and average area of parasympathetic fibers and sympathetic/parasympathetic fiber proportion. The myocardial expression of muscarinic receptors 1-5 (M1 to M5) was evaluated by positive ratio in the myocardium in sections RA1, LA1, LA2 and FP1. There were no differences between groups regarding the anatomical variant and the percentage of interstitial collagen. Analysis of the ANS revealed nerve fibers with the smallest area in group I, reduction in the number of total and parasympathetic nerve fibers of sections RA1 and VS, increase of total and parasympathetic fibers LA2 and FP2 and increased numbers of sympathetic fibers in sections RA2, LA1, LA2 and LA3. Regarding the expression of muscarinic receptors, there was a significantly increase in the positive percentage for M1 in all regions except for LA1 (average of all the sections, group I 5.84 and group II 2.92, p = 0.002), M2 and M3 just adjacent to the FP1 (M2 Group I 5.67 and Group II 3.63, p = 0.037; M3 Group I 30.95 and Group II 20.13, p = 0.026) and the M4 was increased in group I in the region LA1 (group I 9.90 and group II 4.45, p = 0.023) and there was no statistically significant change in the M5. The anatomy and arrangement of atrial muscle fibers, as well as the interstitial fibrosis did not appear to be related to PAF in both studied groups. Changes in the number of nerve fibers as well as changes in expression of atrial muscarinic receptors, specially the M1, particularly in regions close to the GP appear to be related to pAF, indicating the importance of autonomic modulation in this arrhythmia

O objetivo do presente estudo foi avaliar o papel do treinamento físico aeróbio, resistido ou combinado (aeróbio+resistido) no desenvolvimento do diabetes tipo 2 analisando mecanismos associados às complicações no diabetes em camundongos fêmeas com deficiência na produção leptina (ob/ob). Para tanto, foram utilizadas camundongos fêmeas, inicialmente com 4 semanas de idade, divididas em 6 grupos: ob/ob sedentárias com 4 semanas de vida (OS-4), selvagens sedentárias (SS) ou ob/ob sedentárias (OS-12) acompanhadas até a 12ª semana de vida, ob/ob treinamento aeróbio (OA), ob/ob treinamento resistido (OR) e ob/ob treinamento combinado (OC). Os grupos treinados foram submetidos a 8 semanas de treinamento físico dinâmico aeróbio em esteira (50 a 60% da velocidade máxima do teste de esforço) ou resistido em escada (4060% da carga máxima) ou a associação dos dois treinos (combinado). Foram avaliados: peso corporal; glicose, triglicérides e colesterol total sanguíneos; pressão arterial (PA) e frequência cardíaca (FC); sensibilidade barorreflexa (SBR); modulação autonômica cardiovascular; marcadores inflamatórios e hormonais; e parâmetros de estresse oxidativo. Os animais obesos (OS-12) apresentaram aumento de peso corporal, tecido adiposo, de glicemia, de triglicérides e de intolerância à glicose quando comparado aos animais selvagens (SS). Adicionalmente, o grupo OS-12 apresentou piores resultados nos testes aeróbio e de força. Não observamos diferenças entre os grupos SS e OS-12 em relação a PA e FC, porém o grupo OS-12 apresentou diminuição da variabilidade da frequência cardíaca (VFC) (33 ± 4ms2) e da sensibilidade barorreflexa em relação ao grupo SS (VFC: 178 ± 19 ms2). O grupo OS-12 apresentou aumento de angiotensina 2 nos tecidos renal e cardíaco, diminuição da adiponectina e aumento de citocinas inflamatórias no tecido adiposo e no baço em relação ao grupo SS. Somado a isso, os animais obesos apresentam maior dano a proteínas e lipoperoxidação e diminuição das enzimas antioxidantes em tecido renal e cardíaco em relação ao grupo SS. A comparação entre os grupos OS-4 e OS-12 evidenciou aumento de peso corporal, tecido adiposo, glicemia, intolerância à glicose e de parâmetros de estresse oxidativo no grupo OS-12 em relação ao grupo OS-4. A redução na VFC e na SBR foi observada no grupo OS-4 e no grupo OS-12. O treinamento físico por sua vez, diminuiu o ganho de peso e reduziu a glicemia e a intolerância à glicose nos três grupos treinados em comparação ao grupo OS-12. O treinamento físico aeróbio (61 ± 8ms2 e 6 ± 4 mmHg2) e resistido (66 ± 16ms2 e 6 ± 1,4mmHg2) foram eficientes em aumentar a VFC e diminuir a banda de baixa frequência da PA (simpático vascular) em relação ao grupo OS-12, porém o grupo OC (43 ± 7ms2 e 8 ± 0,9mmHg2) foi semelhante ao grupo OS-12 (10 ± 1,1mmHg2) e aos grupos OA e OR. Além disso, as três modalidades melhoraram a SBR. Os três tipos de treinamento reduziram os níveis de angiotensina 2 e aumentaram os níveis de angiotensina 1-7 em tecido adiposo, rim e coração. O treinamento físico aeróbio foi mais eficiente em melhorar o perfil inflamatório em tecido adiposo e no baço, uma vez que os grupos OA e OC apresentaram aumento de adiponectina e apenas o grupo OC apresentou diminuição de IL-6 e PAI-1 em relação ao grupo OS-12. Em relação ao estresse oxidativo, os três grupos treinados apresentaram diminuição de marcadores de lesão. Concluindo, nossos achados confirmam o desenvolvimento de disfunção metabólica ao longo da vida de camundongos ob/ob. É interessante notar que com 4 semanas de vida camundongos ob/ob apresentaram uma expressiva redução dos parâmetros da VFC. Este desbalanço autonômico, poderiam estar ocorrendo não só no coração, mas para outros tecidos, como o baço e o tecido adiposo, favorecendo a liberação de citocinas inflamatórias que poderiam induzir a longo prazo lesão de órgão alvo, como observado no presente estudo em coração e rins, por aumento de estresse oxidativo. Os grupos treinados, independente da modalidade, apresentaram melhora metabólica e na regulação autonômica cardiovascular, a qual foi acompanhada de alterações favoráveis no sistema renina-angiotensina, em mediadores inflamatórios e no perfil de estresse oxidativo. Neste sentido, acreditamos que a atenuação da disfunção autonômica (precocemente observada neste modelo de DM) pelo treinamento físico, independente do tipo, possa induzir alterações favoráveis (e dependentes do tipo de treino) no sistema renina angiotensina e em mediadores inflamatórios, reduzindo o estresse oxidativo em tecidos importantes para a regulação cardiovascular / The aim of this study was to evaluate the role of aerobic, resistance or combined (aerobic + resistance) exercise training in the development of type 2 diabetes, analyzing mechanisms associated with diabetes complications in female mice with deficiency in leptin production (ob/ob). Female mice, initially with 4 weeks of age, were divided into 6 groups: ob/ob sedentary with 4 weeks of life (OS-4), sedentary wild type (SS) or ob/ob sedentary (OS-12) followed until 12 week life, ob/ob+aerobic training (OA), ob/ob+resistance training (OR) and ob/ob+combined training (OC). The trained groups were submitted to eight weeks of dynamic aerobic exercise training on a treadmill (50-60% of maximum stress test speed) or resistance exercise on a ladder (40-60% of the maximum load) or an association of these two trainings (combined). Body weight; glucose, triglycerides, and total blood cholesterol; blood pressure (BP) and heart rate (HR); baroreflex sensitivity (BRS); cardiovascular autonomic modulation; inflammatory and hormonal markers; and oxidative stress parameters were evaluated. Obese animals (OS-12) showed increased body and fat weight, blood glucose, triglyceride and glucose intolerance when compared to wild type animals (SS). Additionally, OS-12 group showed decreased capacity in aerobic and strength exercise tests. We did not observe differences between the SS and the OS-12 groups regarding BP and HR, however the OS-12 group showed reduced heart rate variability (HRV) (33 ± 4ms2) and baroreflex sensitivity when compared to the SS group (178 ± 19 ms2). The OS-12 group showed increased angiotensin 2 in kidney and heart tissues, decreased adiponectin and increased inflammatory cytokines in adipose tissue and in the spleen in relation to the SS group. Moreover, obese animals presented increased protein oxidation and lipid peroxidation and decreased antioxidant enzymes in kidney and heart tissues when compared to SS group. The comparison between the OS-4 and the OS-12 groups showed increased body and fat weight, blood glucose, glucose intolerance and oxidative stress in OS-12 compared to OS-4 group. The decrease in HRV and in BRS were observed in OS-4 and OS-12 groups. On the other hand, exercise training decreased weight gain and reduced blood glucose and glucose intolerance in all three trained groups compared to OS-12 group. Aerobic (61 ± 8ms2 and 6 ± 4 mmHg2) and resistance exercise training (66 ± 16ms2 and 6 ± 1.4mmHg2) were efficient in increasing the HRV and decrease the low frequency band of BP (vascular sympathetic modulation) as compared to OS-12 group; however OC group (43 ± 7ms2 and 8 ± 0.9mmHg2) was similar to OS-12 group (10±1.1mmHg2) and to OA and OR groups. In addition, the three types of exercsie training improved BRS. The three types of training reduced levels of angiotensin 2 and increased levels of angiotensin 1-7 in adipose tissue, kidney and heart. The aerobic exercise was more efficient in improving inflammatory profile in adipose tissue and spleen, since OA and OC groups showed an increase in adiponectin and only the OC group showed a decrease in IL-6 and PAI-1 in relation to the group OS-12. Regarding oxidative stress, the three trained groups showed a decrease in damage markers. In conclusion, our findings support the development of metabolic dysfunction during lifespan in ob/ob mice. Interestingly, 4 weeks old ob/ob mice showed a significant reduction in HRV parameters. This autonomic imbalance could be occurring not only in the heart, but in other tissues, such as the spleen and the adipose tissue, promoting the release of inflammatory cytokines. These cytokines could induce long-term target organ damage, as observed in this study in heart and kidney by increased oxidative stress. The trained groups, regardless of the type of training, showed improved metabolic and cardiovascular autonomic regulation, which were accompanied by favorable changes in the renin-angiotensin system, inflammatory mediators and oxidative stress profile. In this sense, we believe that the attenuation of autonomic dysfunction (early observed in this model of DM) by exercise training, regardless of the type of training, can induce positive changes (dependent on the type of exercise training) on the renin angiotensin system and inflammatory mediators, reducing oxidative stress in important tissues for cardiovascular regulation

A fase da vida adulta entre 35 e 60 anos, também denominada de meia idade, compreende o período em que os principais sistemas biológicos apresentam importantes declínios funcionais. Nas mulheres, especificamente, é a fase marcada pelo climatério que tem como principal evento a ocorrência da menopausa. Esse evento fisiológico de importância hormonal e reprodutiva está associado em muitas mulheres ao expressivo aumento da prevalência de doenças cardiovasculares, muitas vezes associadas e precedidas por prejuízos na função autonômica cardiovascular. Nesse sentido, a avaliação da funcionalidade autonômica cardíaca é muito importante como conduta para estratificação de risco cardiovascular. De fato, a análise da variabilidade da frequência cardíaca (VFC) é muito utilizada, entretanto a metodologia segue um protocolo padrão que não leva em consideração situações fisiológicas importantes, como é o caso da reorganização da modulação autonômica cardíaca após o estresse induzido pelo exercício. Adicionalmente, a literatura tem optado por ferramentas lineares em detrimento das não lineares na avaliação da VFC. Nesse caso, a proposta do presente estudo foi avaliar e comparar a função autonômica cardíaca em mulheres jovens (GJ: 21 a 30 anos) e de meia idade pósmenopausa (GMI: 45 a 60 anos) por meio da análise linear (análise espectral) e não linear (análise simbólica) da variabilidade da frequência cardíaca em três momentos distintos (em repouso na posição supina, durante o tilt teste e durante o período de recuperação pós teste cardiopulmonar submáximo). O GMI apresentou menores valores de VO2pico (24 ± 1.0 vs 39 ± 1.3 ml.kg. min-1) frequência cardíaca basal (71 ± 2 vs 81 ± 2 bpm) e maiores valores da pressão arterial média (91 ± 2 vs 81 ± 1 mmHg) em relação ao GJ. Também apresentou maior modulação simpática e menor modulação vagal da FC na posição supina, entretanto somente evidenciado pela análise linear. Durante o tilt test as respostas do GMI foram menos proeminentes quando comparado com o GJ. Nesse caso, as avaliações linear e não linear apresentaram resultados semelhantes. Por fim, a análise da VFC durante o período de recuperação mostrou que o GMI apresentou recuperação da modulação autonômica vagal mais rápida evidenciada em ambas análises, linear e não linear. Em conclusão, a avaliação da modulação autonômica cardíaca mostrou que em repouso as mulheres jovens apresentam um predomínio do componente autonômico vagal, enquanto as mulheres de meia idade pós-menopausa apresentam um predomínio simpático. Por sua vez, o tilt test mostrou que a resposta autonômica das mulheres jovens é mais intensa, entretanto na reorganização após o exercício físico as mulheres de meia idade apresentaram maior velocidade no reestabelecimento da modulação vagal. As causas são incertas, porém podem ser decorrentes da redução dos hormônios ovarianos, bem como do processo de envelhecimento por estabelecimento de uma menor complexidade nos sistemas fisiológicos envolvidos. / The stage of adulthood between 35 and 60, also known as middle-aged, covers the period in which the main biological systems have important functional decline. In women, specifically, it is the stage marked by climacteric whose main event the occurrence of menopause. This physiological event of hormonal and reproductive importance is associated in many women to the significant increase in the prevalence of cardiovascular disease, often associated and preceded by losses in cardiovascular autonomic function. In this sense, the evaluation of cardiac autonomic functionality is very important as practice for cardiovascular risk stratification. In fact, the analysis of heart rate variability (HRV) is widely used, however the methodology follows a standard protocol that does not take into account important physiological situations, such as the reorganization of cardiac autonomic modulation after exercise-induced stress. Additionally, the literature has opted for linear tools instead of linear no evaluation of HRV. In this case, the purpose of this study was to evaluate and compare the cardiac autonomic function in young women (GJ: 21 to 30 years) and half postmenopausal age (GMI: 45-60 years) through the linear analysis (spectral analysis ) and non-linear (symbolic analysis) of heart rate variability at three different times (at rest in the supine position during the tilt test and during the recovery period after submaximal cardiopulmonary test). The GMI showed lower values of peak VO2 (24 ± 1.0 vs 39 ± 1.3 ml.kg. min-1) basal heart rate (71 ± 2 vs 81 ± 2 bpm) and higher mean arterial pressure (91 ± 2 vs 81 ± 1 mm Hg) compared to GJ. Also showed higher sympathetic modulation and lower vagal modulation of HF in the supine position, however only evidenced by linear analysis. During the tilt test responses GMI were less prominent compared to GJ. In this case, the linear and nonlinear tools showed similar results. Finally, the analysis of HRV after submaximal cardiopulmonary test showed that the GMI recovered faster autonomic modulation, shown in both analyzes, linear and non-linear. In conclusion, the evaluation of cardiac autonomic modulation showed that resting young women have a predominance of vagal autonomic component, while women half postmenopausal age present a sympathetic predominance. In turn, the tilt test showed that the autonomic response of young women is more intense, but the autonomic reorganization after exercise, the middle-aged women have faster the reestablishment of vagal modulation. The reasons are unknown, but may be due to the reduction in ovarian hormones, as well as the aging process by establishing less complex physiological mechanisms.

Physiological state greatly influences one’s ability to emotionally regulate and connect to a partner in couple therapy. As individuals encounter real or perceived threats in relationships, they are likely to experience sympathetic nervous system (SNS) responses of fight, flight, or freeze, thereby inhibiting the ability to connect with a partner or therapist made possible by the parasympathetic nervous system (PNS). This study, guided by the Polyvagal theory, examines the influence of client sleep, daily stress, and exercise on physiological baseline prior to a couple therapy session. Participants included 23 married couples who attended couple therapy at the Brigham Young University (BYU) Comprehensive Clinic. We examined the influence of client number of awakenings, sleep fragmentation index (SFI), daily stress time, and daily exercise time on measures of physiological baseline which included Galvanic skin response (GSR), respiratory sinus arrhythmia (RSA) and pre-ejection period (PEP) of the left ventricle of the heart. Three multi-level models were conducted to analyze the influence of sleep, stress, and exercise on GSR, RSA, and PEP respectively. Results indicated that daily stress significantly predicts PEP baseline as a measure of SNS fight-or-flight activation. A discussion of potential limitations, recommendations for therapists, and suggestions for future research are included.

Le Cloud Computing est un nouveau paradigme qui fournit des ressources informatiques sous forme de services à la demande via internet fondé sur le modèle de facturation pay-per-use. Il est de plus en plus utilisé pour le déploiement et l’exécution des processus métier en général et des processus métier à base de services (SBPs) en particulier. Les environnements cloud sont généralement très dynamiques. À cet effet, il devient indispensable de s’appuyer sur des agents intelligents appelés gestionnaires autonomiques (AMs), qui permettent de rendre les SBPs capables de se gérer de façon autonome afin de faire face aux changements dynamiques induits parle cloud. Cependant, les solutions existantes sont limitées à l’utilisation soit d’un AM centralisé, soit d’un AM par service pour gérer un SBP. Il est évident que la deuxième solution représente un gaspillage d’AMs et peut conduire à la prise de décisions de gestion contradictoires, tandis que la première solution peut conduire à des goulots d’étranglement au niveau de la gestion du SBP. Par conséquent, il est essentiel de trouver le nombre optimal d’AMs qui seront utilisés pour gérer un SBP afin de minimiser leur nombre tout en évitant les goulots d’étranglement. De plus, en raison de l’hétérogénéité des ressources cloud et de la diversité de la qualité de service (QoS) requise par les SBPs, l’allocation des ressources cloud pour ces AMs peut entraîner des coûts de calcul et de communication élevés et/ou une QoS inférieure à celle exigée. Pour cela, il est également essentiel de trouver l’allocation optimale des ressources cloud pour les AMs qui seront utilisés pour gérer un SBP afin de minimiser les coûts tout en maintenant les exigences de QoS. Dans ce travail, nous proposons un modèle d’optimisation déterministe pour chacun de ces deux problèmes. En outre, en raison du temps nécessaire pour résoudre ces problèmes qui croît de manière exponentielle avec la taille du problème, nous proposons des algorithmes quasi-optimaux qui permettent d’obtenir de bonnes solutions dans un temps raisonnable / Cloud Computing is a new paradigm that provides computing resources as a service over the internet in a pay-per-use model. It is increasingly used for hosting and executing business processes in general and service-based business processes (SBPs) in particular. Cloud environments are usually highly dynamic. Hence, executing these SBPs requires autonomic management to cope with the changes of cloud environments implies the usage of a number of controlling devices, referred to as Autonomic Managers (AMs). However, existing solutions are limited to use either a centralized AM or an AM per service for managing a whole SBP. It is obvious that the latter solution is resource consuming and may lead to conflicting management decisions, while the former one may lead to management bottlenecks. An important problem in this context, deals with finding the optimal number of AMs for the management of an SBP, minimizing costs in terms of number of AMs while at the same time avoiding management bottlenecks and ensuring good management performance. Moreover, due to the heterogeneity of cloud resources and the diversity of the required quality of service (QoS) of SBPs, the allocation of cloud resources to these AMs may result in high computing costs and an increase in the communication overheads and/or lower QoS. It is also crucial to find an optimal allocation of cloud resources to the AMs, minimizing costs while at the same time maintaining the QoS requirements. To address these challenges, in this work, we propose a deterministic optimization model for each problem. Furthermore, due to the amount of time needed to solve these problems that grows exponentially with the size of the problem, we propose near-optimal algorithms that provide good solutions in reasonable time

京都大学 / 新制・課程博士 / 博士(人間・環境学) / 甲第23272号 / 人博第987号 / 新制||人||233(附属図書館) / 2020||人博||987(吉田南総合図書館) / 京都大学大学院人間・環境学研究科共生人間学専攻 / (主査)教授 林 達也, 教授 船曳 康子, 教授 久代 恵介, 教授 森谷 敏夫 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Human and Environmental Studies / Kyoto University / DGAM

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The major motivation for self-adaptive computing systems is the self-adjustment of the software according to a changing environment. Adaptive computing systems can add, remove, and replace their own components in response to changes in the system itself and in the operating environment of a software system. Although these systems may provide a certain degree of confidence against new environments, their structural and behavioral changes should be validated after adaptation occurs at runtime. Testing dynamically adaptive systems is extremely challenging because both the structure and behavior of the system may change during its execution. After self adaptation occurs in autonomic software, new components may be integrated to the software system. When new components are incorporated, testing them becomes vital phase for ensuring that they will interact and behave as expected. When self adaptation is about removing existing components, a predefined test set may no longer be applicable due to changes in the program structure. Investigating techniques for dynamically updating regression tests after adaptation is therefore necessary to ensure such approaches can be applied in practice. We propose a model-driven approach that is based on change propagation for synchronizing a runtime test model for a software system with the model of its component structure after dynamic adaptation. A workflow and meta-model to support the approach was provided, referred to as Test Information Propagation (TIP). To demonstrate TIP, a prototype was developed that simulates a reductive and additive change to an autonomic, service-oriented healthcare application. To demonstrate the generalization of our TIP approach to be instantiated into the domain of up-to-date runtime testing for self-adaptive software systems, the TIP approach was applied to the self-adaptive JPacman 3.0 system. To measure the accuracy of the TIP engine, we consider and compare the work of a developer who manually identifyied changes that should be performed to update the test model after self-adaptation occurs in self-adaptive systems in our study. The experiments show how TIP is highly accurate for reductive change propagation across self-adaptive systems. Promising results have been achieved in simulating the additive changes as well.

Eine Dysregulation neuro-immunologischer Interaktionen und eine veränderte Stressantwort werden als Teil der Pathogenese der Rheumatoiden Arthrtitis (RA) diskutiert. Dabei könnte eine autonome Dysfunktion eine wichtige Rolle spielen. Um dem nachzugehen, wurde an Patienten mit unterschiedlicher Krankheitsaktivität die Aktivität des autonomen Nervensystems in Ruhe und in Reaktion auf minor Stress sowie erstmals deren Assoziation zu Gen-Polymorphismen β2- adrenerger Rezeptoren (β2ARs), welche sich u.a. auf Immunzellen befinden, untersucht. Zur Bestimmung autonomer Aktivität wurde an 112 RA- und 48 Osteoarthrose-Patienten die sympathische Hautantwort (SSR) sowie die Herzratenvariabilität (HRV) getestet. Standardisierte Stresstests kamen zur Anwendung. Eine Allel-spezifische Polymerase-Ketten-Reaktion diente zur Ermittlung der Varianten des β2ARs an Aminosäureposition 16, 27 und 164. Es konnte gezeigt werden, dass die autonome Aktivität bei RA in Ruhe durch eine signifikant erhöhte Herzfrequenz, ein Überwiegen des Sympathikus im Verhältnis zum Parasympathikus sowie eine signifikant erniedrigte Parasympathikusaktivität gekennzeichnet ist. Die Stressantwort bei RA war signifikant häufiger pathologisch als bei der Kontrollgruppe und durch signifikante Hypoaktivität und Hyporeaktivität des Parasympathikus sowie eine signifikant erniedrigte HRV charakterisiert. Das Zusammenspiel beider Schenkel des ANS erschien gestört. Die SSR-Werte befanden sich im Normbereich. Schlechtere Werte waren jedoch signifikant mit hohem CRP assoziiert. Desweiteren war Heterozygotie an allen Gen-Positionen der β2ARs signifikant mit RA assoziiert. Gln27Gln (signifikant häufiger für Gesunde) ging mit signifikant niedrigerer Krankheitsaktivität einher. Starkes Überwiegen des SNS in Ruhe sowie niedrige parasympathische Aktivität (HRV-Daten) waren signifikant mit hoher Krankheitsaktivität assoziiert. Zusammenfassend weist die vorliegende Arbeit auf eine autonome Dysregulation bei Patienten mit RA hin, was mit klinischen Parametern der RA assoziiert war. Weiterhin unterstreicht die Studie die Assoziation von β2AR Polymorphismen mit einer RA und liefert einen weiteren Beitrag zum Verständnis der Pathogenese dieser Erkrankung.