O objetivo do presente volume é apresentar à comunidade filosófica parte do trabalho realizado nos GTs de Filosofia da Libertação, Latino-americana e Africana e Filosofia e Raça durante o XIX Encontro Nacional da ANPOF (Goiânia, 2022), através de textos apresentados no XIX Encontro Nacional da ANPOF (Goiânia, 2022), ou frutos de discussões e debates realizados nos GTs supracitados. Agradecemos a todos, todas e todes que apresentaram seus trabalhos e/ou participaram ativamente das discussões que deram origem aos textos deste volume, enriquecendo (...) o debate filosófico e conferindo maior visibilidade e destaque a esses tópicos de pesquisa em nossa comunidade. -/- Os temas abordados e as bases epistemológicas do GT Filosofia da Libertação, Latino-americana e Africana e do GT Filosofia e Raça apresentam vários pontos de contato. Isso justifica esta publicação conjunta, que certamente incentivará a continuidade do diálogo entre os GTs e possibilitará a formação futura de novas agendas de pesquisa. As leitoras e os leitores deste livro têm a oportunidade de conhecer alguns dos trabalhos realizados pelos dois grupos e estão convidadas e convidados a participar das atividades realizadas pelos GTs. (shrink)

REPRODUÇÃO ANIMAL: O CICLO ESTRAL DE BOVINOS LEITEIROS – Desenvolvimento Folicular, Corpo Lúteo e Etapas do Estro ANIMAL REPRODUCTION: THE OESTROUS CYCLE OF DAIRY BOVINES -Follicular Development, Corpus Luteum and Stages of Estrus Apoio: Emanuel Isaque Cordeiro da Silva Departamento de Zootecnia da UFRPE E-mail: [email protected] WhatsApp: (82)98143-8399 FISIOLOGIA CLÍNICA DO CICLO ESTRAL DE BOVINOS LEITEIROS 1. RESUMO A fêmea bovina apresenta ciclos estrais em intervalos de 19 a 23 dias e estes só são interrompidos durante a gestação ou devido (...) a alguma patologia. O estro é o período de aceitação da cópula e tem uma duração de 8 a 18 horas. Durante o metaestro ocorre a ovulação e se desenvolve o corpo lúteo. O diestro é o estágio mais longo do ciclo e é caracterizado pela presença de um corpo lúteo. Se a gestação não for estabelecida, o endométrio segrega prostaglandina F2α(PGF2α) o que induz a luteólise, reiniciando assim um novo ciclo. 2. EIXO HIPOTÁLAMO-HIPÓFISE-OVÁRIO As hormonas são substâncias produzidas por diferentes células do organismo que exercem funções específicas em outras células (células brancas). Algumas hormonas atuam na mesma célula que a secreta (atividade autocrina), outras nas células vizinhas (atividade parácrina) e outras são transportadas pelo sangue e exercem a sua função em células de outros órgãos (atividade endócrina). Existem outros tipos de hormônios que comunicam a diferentes indivíduos e são conhecidos como feromônios. Os feromônios regulam diferentes funções, entre as quais se destacam as reprodutivas. O hipotálamo encontra-se na base do cérebro, é formado por núcleos pares de neurônios e comunica-se com a hipófise através de um sistema circulatório especializado conhecido como sistema porta-hipotálamo-hipofisário. Os neurônios da área ventromedial e da área pré-óptica do hipotálamo secretam a hormona libertadora das gonadotropinas (GnRH), que por sua vez chega à hipófise através do sistema porta-hipotálamo-hipofisário e estimula a secreção da hormona luteinizante (LH) e da hormona folículo estimulante (FSH). A LH mantém um padrão de secreção paralelo à secreção da GnRH; ou seja, uma parcela de GnRH corresponde a uma parcela de LH, ao contrário da FSH que tem uma produção basal elevada inibida pelo estradiol e inibina, por este motivo, a sua secreção não apresenta um padrão pulsante semelhante à LH. A GnRH tem duas formas de secreção: a primeira é pulsante ou tônica, regulada por estímulos externos (fotoperíodo, bioestimulação, amamentação) e por estímulos internos (metabolitos, hormonas metabólicas, hormonas sexuais); a segunda forma é pré-ovulatória ou cíclica e é estimulada pelos estrogênios durante o estro e inibida pela progesterona. A secreção de alguns hormônios, bem como diversos processos fisiológicos, são sincronizados com a duração do dia e da noite (ritmos endógenos). A luz é percebida pelos fotorreceptores da retina e o sinal luminoso chega à glândula pineal através de conexões neuronais (trato retino-hipotalâmico). Na glândula pineal, o estímulo produzido pela luz inibe a síntese da melatonina. Desta forma, a duração do dia e da noite (fotoperíodo) é registada pelas variações nas concentrações da melatonina. Na vaca, sabe-se que o fotoperíodo influencia alguns processos reprodutivos, embora não seja, em sentido estrito, uma espécie com um padrão reprodutivo sazonal. Os feromônios sexuais são excretados através da urina, fezes e fluidos corporais; eles são percebidos pelo epitélio olfatório e órgão vomeronasal. Posteriormente, algumas vias nervosas, estimulam no hipotálamo a frequência dos pulsos de secreção da GnRH. A exposição a feromonas femininas provoca no macho um aumento na frequência de secreção do LH e isto por sua vez aumenta as concentrações de testosterona. Os feromônios masculinos induzem na fêmea um aumento da frequência de secreção do LH, estimulando o crescimento folicular e a secreção de estradiol. A estimulação sexual provocada pelo macho ou pela fêmea é denominada bioestimulação. As alterações na condição corporal estão positivamente correlacionadas com as concentrações séricas de insulina, fator de crescimento semelhante à insulina tipo I (IGF- I) e leptina. Assim, quanto maior a classificação da condição corporal, maior é a concentração sérica destas hormonas, que atuam como sinais que chegam ao hipotálamo e modificam a frequência de secreção da GnRH. Por exemplo, a transição do anestro para a ciclicidade coincide com um aumento da condição corporal e das concentrações de insulina, IGF- I e leptina (figura 1). Figura 1. A transição do anestro para a ciclicidade coincide com um aumento da condição corporal e das concentrações de insulina, IGF- I e leptina. Estas hormonas atuam como sinais que chegam ao hipotálamo e aumentam a frequência de secreção da GnRH. Fonte: GALINA, et al. 2008. Os estrogênios podem ter um feedback positivo ou negativo sobre a secreção da GnRH, o que depende da fase do ciclo reprodutivo. Em animais pré-púberes e em anestro pós-parto, os estrogênios inibem a secreção de GnRH, mas durante o período de proestro e estro há uma estimulação para a secreção de GnRH. A progesterona reduz a secreção da GnRH, bem como a resposta da hipófise à GnRH, inibindo assim a maturação folicular e a ovulação. Por esta razão, a progesterona foi utilizada com sucesso como contraceptivo em humanos e para o controle artificial da reprodução em animais domésticos (figura 2). Figura 2. Retroalimentação entre o hipotálamo, hipófise e o ovário. A GnRH estimula na hipófise a síntese e secreção de LH e FSH. Na fase pré-púbere e no anestro pós-parto, os estrogênios inibem a secreção de GnRH, enquanto no proestro e estro, estimulam-na. A progesterona inibe a secreção da GnRH e diminui a resposta da hipófise à GnRH. Os estrogênios e a inibina suprimem a secreção de FSH diretamente na hipófise. Fonte: GALINA, et al. 2008. Os neurônios secretores da GnRH não têm receptores para estrogênios nem progesterona, pelo que estas hormonas não têm forma de regular diretamente a secreção da GnRH. Existe um grupo de neurônios hipotalâmicos que exprimem o gene Kiss-1 que codifica o peptídeo kisspeptina. Os neurônios secretores da GnRH têm receptores para este peptídeo, de modo que a kisspeptina fornece a informação aos neurônios secretores da GnRH em relação às concentrações de hormônios sexuais. A kisspeptina é um potente estimulador (secretagogo) da secreção da GnRH e é muito provável que nos próximos anos venha a fazer parte dos recursos hormonais para o controle artificial da reprodução, não só nos bovinos, mas em todas as espécies domésticas. 3. DESENVOLVIMENTO FOLICULAR O ovário é responsável pela produção de ovócitos e pela síntese de hormônios sexuais, estrogênios e progesterona, que promovem e regulam a fertilização do ovócito e a manutenção da gestação. O ovócito encontra-se no interior do folículo ovárico rodeado por células granulosas que participam de forma ativa no seu crescimento e maturação. As experiências in vitro demonstram a dependência dos ovócitos das células da granulosa, assim, quando os ovócitos são induzidos a amadurecer devem estar rodeados por várias camadas de células da granulosa para que este processo seja bem sucedido, caso contrário, não adquirem o potencial para desenvolver um embrião. Embora as células da teca interna não estejam em contato direto com o ovócito, seu papel na maturação deste o exercem mediante a produção de andrógenos, mesmos que são convertidos em estrogênios pelas células da granulosa. Além disso, as células da teca favorecem o estabelecimento da rede capilar que apoia o desenvolvimento folicular. Por outro lado, os novos conhecimentos indicam que o ovócito não é um elemento passivo no desenvolvimento folicular, mas regula a função das células foliculares; o que significa que ele próprio participa na criação de um microambiente ideal para a sua maturação. Além disso, é possível que o ovócito tenha um papel na ativação do desenvolvimento dos folículos primordiais. A fêmea bovina nasce com aproximadamente 200 mil folículos, dos quais muito poucos se ativam e iniciam seu crescimento, e a maior parte deles sofre atresia em diferentes etapas de desenvolvimento. Ao nascimento, os folículos estão na fase mais elementar e são conhecidos como folículos primordiais. Posteriormente estes folículos se ativam e se transformam em folículos primários e secundários; até este momento os folículos não têm antro (etapa pré-antral) e seu desenvolvimento é independente das gonadotropinas. Quando os folículos formam o antro são conhecidos como folículos terciários e seu desenvolvimento é dependente das gonadotropinas (etapa antral). O crescimento folicular no estágio antral ocorre em forma de ondas e cada onda começa com um aumento nos níveis de FSH, o qual promove o crescimento de um grupo de cinco a seis folículos (~4 mm de diâmetro); este processo é conhecido como recrutamento. Subsequentemente, um único folículo continua a crescer (folículo dominante), o que provoca um aumento das concentrações de estrogênios e inibina, uma diminuição das concentrações de FSH e atresia dos folículos subordinados, pois eles dependem totalmente desta hormona, enquanto o folículo dominante continua o seu desenvolvimento estimulado pela LH. O folículo dominante perdura de quatro a seis dias e se não chega a ovular, sofre atresia. Após a atresia do folículo dominante, diminuem-se os níveis de estrogênio e inibina, observa-se um aumento das concentrações de FSH e inicia-se uma nova onda folicular. O folículo dominante que está presente quando o corpo lúteo sofre regressão, continua seu desenvolvimento e ovula, em resposta ao pico pré-ovulatório de LH. Além de promover a liberação do ovócito, a secreção pré-ovulatória de LH regula a formação do corpo lúteo a partir das células foliculares, processo conhecido como luteinização. Durante o ciclo estral são apresentadas de duas a três ondas foliculares. As vacas com três ondas foliculares têm uma fase lútea mais longa e, consequentemente, um ciclo estral mais longo, de 22 a 23 dias; enquanto as vacas com duas ondas apresentam um ciclo estral de 18 a 21 dias. Nas vacas leiteiras, cerca de 70% apresentam duas ondas foliculares, enquanto 30% exibem três ondas (figura 3 e 4). Nas vacas com duas ondas foliculares, o período de dominação folicular é maior do que nas de três ondas. O tempo de dominação influencia o potencial dos ovócitos para desenvolver um embrião viável; assim, a porcentagem de concepção é menor quando ovulam folículos que tiveram mais dias de dominação dos que quando ovulam folículos com menor tempo de dominação (figura 5). Figura 5. O crescimento folicular no estágio antral ocorre na forma de ondas. Cada onda começa com um aumento nas concentrações de FSH, o que promove o recrutamento de cinco a seis folículos (~4 mm de diâmetro). Posteriormente um único folículo continua crescendo (folículo dominante), enquanto seus companheiros (subordinados) sofrem atresia. O folículo dominante perdura de quatro a seis dias e se não chega a ovular, sofre atresia. Após a atresia do folículo dominante observa-se um aumento das concentrações de FSH, iniciando-se uma nova onda folicular. 3.1 Ovulação múltipla Nos últimos anos tem-se observado um aumento na proporção de vacas com ovulação múltipla (20% x 1% em novilhas), o que tem provocado um aumento da proporção de partos gêmeos (8% x 1% em novilhas). A frequência de vacas com ovulação múltipla está associada com a alta produção de leite; de modo que, as vacas que produzem menos de 40 kg mostram 6% de ovulações múltiplas e aquelas que produzem mais de 50 kg alcançam até 50%. A causa deste fenômeno ainda é obscura, contudo, observaram-se diferenças nas concentrações de FSH, de tal forma que as vacas que desenvolvem de dois a três folículos dominantes numa onda folicular, apresentam níveis de FSH mais elevados que as vacas que têm apenas um folículo dominante. Em vacas em lactação, a concentração de progesterona é baixa devido ao aumento do metabolismo hepático, o que aumenta a sua taxa de eliminação. Foi observado que as vacas que tiveram uma fase lútea com níveis de progesterona mais elevados, no ciclo anterior à inseminação, apresentam menos ovulações múltiplas em comparação com as vacas que tiveram níveis de progesterona mais baixos. Propõe-se que as baixas concentrações de progesterona permitam um aumento da frequência de secreção da GnRH e, consequentemente, da LH e da FSH, favorecendo a predominância múltipla e, eventualmente, a ovulação de mais de um folículo. Nos rebanhos leiteiros, as gestações gêmeas não são desejáveis porque aumenta o risco de perda da gestação e, se esta chegar ao término, haverá o risco de perda da gestação e, se esta for concluída, o risco de distorcia é consideravelmente mais elevado (figuras 6, 7, 8 e 9). Figura 6. As baixas concentrações de progesterona sérica nas vacas em lactação permitem um aumento da frequência de secreção da GnRH, bem como o aumento da LH e da FSH. Isto favorece a dominação múltipla e eventualmente a ovulação de mais de um folículo. Esta figura mostra a dominância de dois folículos em cada onda folicular (codominância). Figura 7. Ovários de uma vaca leiteira em diestro com três folículos dominantes. Figura 8. Ovários de uma vaca leiteira com três corpos lúteos. Figura 9. Ovários de uma vaca leiteira com dois corpos hemorrágicos. Fonte: Acervo pessoal do autor. IFPE, 2017-18. 4. DESENVOLVIMENTO E CONTROLE DA FUNÇÃO DO CORPO LÚTEO Quando o folículo dominante completa sua maturação, ele produz níveis de estrogênio suficientes para provocar a liberação máxima da GnRH, o que desencadeia o pico pré-ovulatório da LH. Esta secreção de LH provoca a ovulação e inicia as mudanças para que o folículo se transforme em um corpo lúteo, processo conhecido como luteinização. A luteinização compreende todas as mudanças morfológicas, endócrinas e enzimáticas que ocorrem no folículo ovulatório até que este se transforme num corpo lúteo. O processo de luteinização começa a partir da elevação pré-ovulatória de LH; mesmo antes da ovulação. A luteinização do folículo dominante (≥8 mm de diâmetro) pode ser induzida hormonalmente pela injeção de GnRH ou gonadotropina coriónica humana (hCG). A ovulação ocorre em média 30 horas após o pico pré-ovulatório de LH. A secreção pré-ovulatória de LH desencadeia a liberação de enzimas proteolíticas e de mediadores da inflamação na parede folicular, as quais degradam o tecido conjuntivo e ocasionam morte celular. Posteriormente, a PGF2α induz contrações da teca externa, levando à ruptura folicular e à expulsão do ovócito. Após a ovulação, as células da teca interna e da granulosa migram e distribuem-se nas paredes do folículo. As células da teca interna se diferenciam e se multiplicam em células lúteas pequenas, enquanto que as células da granulosa se hipertrofiam e dão origem às células lúteas grandes. Estas alterações são facilitadas pela ruptura da membrana basal que separa a camada celular da granulosa da teca interna. Em forma paralela começa a formação de uma ampla rede de capilares que se distribuem em todo o corpo lúteo em formação, e chegam a constituir até 20% do volume desta estrutura (figuras 10 e 11). A progesterona é o principal produto de secreção do corpo lúteo. No quinto dia do ciclo estral, as concentrações séricas desta hormona são superiores a 1 ng/ ml, indicando que o corpo lúteo adquiriu a sua plena funcionalidade. A progesterona atua basicamente sobre os órgãos genitais da fêmea, sendo responsável pela preparação do útero para o estabelecimento e manutenção da gestação. Na mucosa do oviduto e do útero, estimula a secreção de substâncias que promovem o desenvolvimento do embrião, até que este comece a nutrir-se através da placenta. A progesterona suprime a resposta imunitária do útero, o que é necessário para tolerar o embrião, já que este é um tecido estranho para a vaca. Além disso, a progesterona evita as contrações do útero, fecha o colo do útero e modifica as características do muco cervical, tornando-o mais viscoso, impedindo a passagem de agentes estranhos para o interior do útero. Na glândula mamária estimula o desenvolvimento do sistema alveolar, preparando-a para a síntese e a secreção de leite. 5. REGRESSÃO DO CORPO LÚTEO A regressão lútea é um processo ativo ocasionado pela secreção uterina da PGF2α. O mecanismo pelo qual se inicia a síntese e secreção da PGF2α depende de uma interação entre o corpo lúteo, os folículos e o útero. Os estrogênios produzidos no folículo dominante desempenham um papel importante no início da secreção de PGF2α, uma vez que promovem a síntese de receptores para oxitocina. Além disso, os estrogénios estimulam no endométrio a produção da fosfolipase A e da ciclooxigenase; enzimas indispensáveis para a síntese da PGF2α. Durante o ciclo estral, a progesterona inibe a síntese da PGF2α através da supressão da formação de receptores para o estradiol. Após um período de 12 a 14 dias de exposição à progesterona, as células endometriais tornam-se insensíveis à progesterona. Quando isso ocorre, as células endometriais sintetizam receptores para estradiol, permitindo que o estradiol produzido no folículo dominante estimule a síntese de receptores para oxitocina. Neste momento, o endométrio está pronto para sintetizar e secretar PGF2α, em resposta ao estímulo da oxitocina. A primeira secreção de oxitocina é de origem hipotalâmica, o que desencadeia o primeiro pulso de PGF2α. Os seguintes episódios de PGF2α são induzidos pela oxitocina produzida no corpo lúteo. A PGF2α é secretada em episódios (pulsos) com intervalos de seis a oito horas, sendo necessários cinco a seis episódios para a luteólise ocorrer. Se a PGF2α não seguir este padrão de secreção, a regressão do corpo lúteo falhará. Além da PGF2α de origem uterina, o corpo lúteo também produz PGF2α, que aumenta o efeito luteolítico. A falta de sensibilidade à PGF2α observada nos corpos lúteos imaturos (primeiros cinco dias após a ovulação) deve-se ao fato de, neste período, o corpo lúteo ainda não produzir PGF2α (figura 12, 13 e 14). 6. ETAPAS DO CICLO ESTRAL O ciclo estral é dividido em quatro etapas bem definidas. 6.1 Estro Neste estágio a fêmea aceita a cópula ou a monta de outra vaca. O estro é provocado pelo aumento significativo das concentrações de estradiol produzido pelo folículo pré-ovulatório e pela ausência de um corpo lúteo. A duração desta etapa é de 8 a 18 horas. 6.2 Metaestro O metaestro é a etapa posterior ao estro, tem uma duração de quatro a cinco dias. Durante esta etapa ocorre a ovulação e se desenvolve o corpo de lúteo. Após a ovulação, observa-se uma depressão no lugar ocupado pelo folículo ovulatório (depressão ovulatória) e, posteriormente, se desenvolve o corpo hemorrágico (corpo lúteo em processo de formação). Durante o metaestro, as concentrações de progesterona começam a aumentar até atingirem níveis superiores a 1 ng/ml, momento a partir da qual considera-se que o corpo lúteo atingiu a maturidade. O momento em que as concentrações de progesterona são superiores a 1 ng/ml toma-se como critério fisiológico a determinação do fim do metaestro e o início do diestro. Um evento hormonal que se destaca neste período consiste na apresentação do pico pós-ovulatório de FSH, o qual desencadeia a primeira onda de desenvolvimento folicular. Algumas vacas apresentam sangramento conhecido como sangramento metaestral (figura 15). 6.3 Diestro O diestro é o estágio de maior duração do ciclo estral, de 12 a 14 dias. Durante este estágio o corpo lúteo mantém sua plena funcionalidade, o que se reflete em concentrações sanguíneas de progesterona, maiores que 1 ng/ml. Além disso, nesta fase, pode-se encontrar folículos de tamanho diferente devido às ondas foliculares. Após 12-14 dias de exposição à progesterona, o endométrio começa a secretar PGF2α em um padrão pulsátil, ao qual termina com a vida do corpo lúteo e com o diestro. Em termos endócrinos, quando o corpo lúteo perde a sua funcionalidade, ou seja, quando as concentrações de progesterona diminuem abaixo de 1 ng/ml, finaliza-se o diestro e começa o proestro. Convém mencionar que durante esta fase, a LH é secretada com uma frequência muito baixa e a FSH tem incrementos responsáveis pelas ondas foliculares. 6.4 Proestro O proestro caracteriza-se pela ausência de um corpo lúteo funcional e pelo desenvolvimento e maturação do folículo ovulatório. O proestro na vaca dura de dois a três dias. Um evento hormonal característico desta etapa é o aumento da frequência dos pulsos de secreção de LH que levam à maturação final do folículo ovulatório e ao aumento do estradiol sérico, que desencadeia o estro. Para além da classificação do ciclo estral acima descrita, existe outra que divide o ciclo em duas fases: progestacional (lútea) e estrogênica (folicular). A fase progestacional inclui o metaestro e o diestro, e a fase estrogênica ao proestro e estro (figura 16). Figura 16. Etapas do ciclo estral. Adaptado e elaborado a partir de FERREIRA, 2010. 7. CONCLUSÕES PRÉVIAS  O ciclo estral dura de 19 a 23 dias.  A vaca é receptiva durante 8 a 18 horas (estro).  Ao nascimento uma bezerra tem cerca de 200 mil folículos primordiais.  Durante o ciclo estral se apresentam de duas a três ondas foliculares.  De cinco a seis folículos são recrutados em cada onda folicular.  Cerca de 70% das vacas têm duas ondas foliculares e 30% apresentam três ondas.  Entre 10 e 20% das vacas têm ovulações múltiplas (dois a três folículos) e 8% têm partos gêmeos.  A ovulação ocorre 30 horas após o pico pré-ovulatório de LH.  A secreção pré-ovulatória de LH é de 15 a 30 ng/ml.  12 a 14 dias são necessários para que o endométrio se torne insensível à progesterona e comece a secretar PGF2α. - São necessários cinco a seis pulsos de PGF2α com um intervalo de oito horas para ocasionar a luteólise.  O corpo lúteo não é sensível à PGF2α nos primeiros cinco dias do ciclo estral. Emanuel Isaque Cordeiro da Silva – Departamento de Zootecnia da UFRPE Recife, 2020. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALVES, Nadja Gomes; PEREIRA, Marcos Neves; COELHO, Rodrigo Michelini. Nutrição e reprodução em vacas leiteiras. Revista Brasileira de Reprodução Animal, p. l1248-l1248, 2009. ARBOLEDA, José Leonardo Ruiz; URIBE-VELÁSQUEZ, Luis Fernando; OSORIO, José Henry. Factor de crecimiento semejante a insulina tipo 1 (IGF-1) en la reproducción de la hembra bovina. Vet. zootec, v. 5, n. 2, p. 68-81, 2011. BARUSELLI, Pietro Sampaio; GIMENES, Lindsay Unno; SALES, José Nélio de Sousa. Fisiologia reprodutiva de fêmeas taurinas e zebuínas. Revista Brasileira de Reprodução Animal, v. 31, n. 2, p. 205-211, 2007. COLE, H. H.; CUPPS, P. T. Reproduction in domestic animals. 1ª ed. Londres: Academic Press, 1977. DA SILVA, Emanuel Isaque Cordeiro. Características Gerais dos Bovinos/General Characteristics of Cattle Bovine. Disponível em: ———. Acesso em: Fevereiro de 2020. DA SILVA, Emanuel Isaque Cordeiro. Definição de Conceitos Básicos na Reprodução Animal: Fertilidade, Fecundidade e Prolificidade-Suínos. Philarchive. Disponível em: ———. Acesso em: Fevereiro de 2020. DA SILVA, Emanuel Isaque Cordeiro. REPRODUÇÃO ANIMAL: OVULAÇÃO, CONTROLE E SINCRONIZAÇÃO DO CIO. Disponível em: ———. Acesso em: Fevereiro de 2020. DO VALLE, Ezequlel Rodrigues. O ciclo estral de bovinos e métodos de controle. Campo Grande: EMBRAPA-CNPGC, 1991. FERREIRA, A. M. Reprodução da fêmea bovina: fisiologia aplicada e problemas mais comuns. Juiz de Fora: Editar, 2010. GALINA HIDALGO, Carlos et al. Reproducción de animales domésticos. México: Limusa, 1988. HAFEZ, E. S. E.; HAFEZ, B. Reprodução animal. São Paulo: Manole, 2004. McDONALD, L.E. Veterinary endocrinology and reproduction. 3.ed. Philadelphia: Lea & Febiger, 1980. MELLO, R. R. C. et al. Desenvolvimento folicular inicial em bovinos. Revista Brasileira de Reprodução Animal, v. 37, n. 4, p. 328-333, 2013. MELLO, Raquel Rodrigues Costa et al. Aspectos da dinâmica folicular em bovinos. Agropecuária Científica no Semiárido, v. 10, n. 4, p. 01-06, 2015. NEBEL, Ray; DEJARNETTE, M. Anatomía y fisiología de la reproducción bovina. SELECT SIRES INC, v. 6, 2011. PALMA, Gustavo A. Biotecnología de la reproducción. Balcarce: Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, 2008. PEREIRA, Elias de Oliveira. Fisiologia da reprodução em vacas leiteiras: REVISÃO DE LITERATURA. TCC Medicina Veterinária. Ituverava: FAFRAM, 2019. PETERS, A. R.; BALL, P. J. H. Reprodução em bovinos. São Paulo: Editora Roca, 2006. PRIETO-GÓMEZ, Bertha; VELÁZQUEZ-PANIAGUA, Mireya. Fisiología de la reproducción: hormona liberadora de gonadotrofinas. Rev Fac Med UNAM, v. 45, n. 6, p. 252-57, 2002. SALISBURY, Glenn Wade; LODGE, J. R.; VANDEMARK, N. L. Fisiología de la reproducción e inseminación artificial de los bóvidos. Zaragoza: Acribia, 1978. VIVEIROS, Ana Tereza de Mendonça. Fisiologia da reprodução de bovinos. Lavras: UFLA, 1997. (shrink)

Resumo: Sabe-se que a pecuária é uma parcela do agronegócio que move a economia do país, e incluso está a produção leiteira, que tem, a cada ano seu desenvolvimento elevado, de forma em que é priorizado a eficiência no aumento de sua produção, com o objetivo de suprir a demanda, e a maior rentabilidade do produtor. Diante disso, medidas de manejo reprodutivo e alimentar são adotadas, sendo estas capazes de elevar a produtividade com o menor custo possível. O trabalho objetivou (...) pautar acerca do conhecimento sobre o manejo nutricional correto e escore corporal, que afetam diretamente a produtividade do animal, o conhecimento acerca do ciclo reprodutivo de vacas, expondo a detecção de estro, bem como metodologias eficazes aplicadas na reprodução, e práticas de bem estar, que, quando ausente, é apontado como um dos precursores da ineficiência reprodutiva. Palavras-chave: Inseminação Artificial 1; detecção de cio 2; leite 3. Abstract: It is known that livestock is a part of agribusiness that drives the country's economy, and is even milk production, which has, every year, its high development, so that it is prioritizing efficiency in increasing its production, with the objective of supplying the demand, and the greater producer profitability. Therefore, reproductive and food management measures are adopted, being able to increase productivity with the lowest possible cost. The work aimed guide about knowledge about correct nutritional management and body score, which affect directly the animal's productivity, knowledge about the reproductive cycle of cows, exposing estrus detection, as well as effective methodologies applied in reproduction, and practices of well-being, which, when absent, is pointed out as one of the precursors of inefficiency reproductive. Keywords: Artificial Insemination 1; heat detection 2; milk 3. -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALFIERI, A. A. LEME, R. ALFIERI, A.F. Tecnologias para o manejo sanitário de qualidade de doenças infecciosas na bovinocultura de corte. Bovinocultura de corte: desafios e tecnologias. Revista eletrônica da Universidade Federal da Bahia - UFBA. ed. 2. v. 1. p. 115-132. 2013. ARBOLEDA, José Leonardo Ruiz; URIBE-VELÁSQUEZ, Luis Fernando; OSORIO, José Henry. Factor de crecimiento semejante a insulina tipo 1 (IGF-1) en la reproducción de la hembra bovina. Vet. zootec, v. 5, n. 2, p. 68-81, 2011. BAUMGARD, L.; RHOADS, R. Efeito do estresse calórico no metabolismo e na produção de leite, e estratégias para minimizar efeitos negativos. Em: XVI Curso Novos Enfoques na Produção e Reprodução de Bovinos. Uberlandia, Brasil, 2012. BARUSELLI, P. S. et al. Evolução e perspectivas da inseminação artificial em bovinos. Revista Brasileira de Reprodução Animal. v 43. n 2. p 308-314. 2019. BARUSELLI, Pietro Sampaio; GIMENES, Lindsay Unno; SALES, José Nélio de Sousa. Fisiologia reprodutiva de fêmeas taurinas e zebuínas. Revista Brasileira de Reprodução Animal, v. 31, n. 2, p. 205-211, 2007. BERGAMASCHI, M. A. C. M., MACHADO, R. BARBOSA, R. T. Eficiência reprodutiva das vacas leiteiras. Embrapa - Pecuária Sudeste- Circular Técnica (INFOTECA-E). 2010. Arquivo digitaldisponívelem:. Acesso em: 15 de Novembro de 2021. BORGES, A. M.; MARTINS, T. M. Relação entre nutrição e reprodução em rebanhos mestiços leiteiros. In: IV SIMPÓSIO NACIONAL DE BOVINOCULTURA DE LEITE, 2013, Viçosa. Anais ... Viçosa, p. 215-236, 2013. BORGES, A. et al. Reprodução de vacas mestiças: potencialidade e desafios. Revista Brasileira de Reprodução Animal. v 39. n 1. p 155-163. 2015. CAETANO, R. P. et. al. Manejo reprodutivo da bovinocultura de leite nos assentamentos rurais do município de Ilha Solteira, São Paulo. 8º Congresso de Extensão Universitária da UNESP. ISSN 2176- 9761. p 4. 2015. Arquivo disponível em: CARNEIRO M.A., Bergamaschi M., Machado R. & Barbosa R.T. (2010) Eficiência reprodutiva das vacas leiteiras. Embrapa Pecuária Sudeste. Circular Técnica,64. ISSN: 1981- 2086. CERVO. H J. Fatores intrínsecos à produção, o uso da inseminação artificial e os objetivos de seleção na pecuária leiteira do sul do Brasil, Rio Grande do Sul, Brasil. 2014. 228f. Tese (Doutorado em Zootecnia) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRS, Porto Alegre. DA SILVA, Emanuel Isaque Cordeiro. Fisiologia Clínica do Ciclo Estral de Vacas Leiteiras: Desenvolvimento Folicular, Corpo Lúteo e Etapas do Estro. 2020. DA SILVA, Emanuel Isaque Cordeiro. Fisiologia da Reprodução Animal: Ovulação, Controle e Sincronização do Cio. 2020. DA SILVA, et al. Manual de Exame Ginecológico da Vaca. IX Mostra Nacional de Iniciação Científica e Tecnológica Interdisciplinar (MICTI) - IFC - Instituto Federal Catarinense. 2016. Arquivo digital disponível em: Acesso em: 15 de Novembro de 2021. DIAS. J C. et al. Alguns aspectos da interação nutrição-reprodução em bovinos: energia, proteínas, minerais e vitaminas. Revista Pubvet. v. 4 n. 5 p. Art. 738-743. 2010. FERNANDES, A. F. A. OLIVEIRA, J. A. QUEIROZ, S. A. Escore de condição corporal em ruminantes. Revista Ars Veterinária. v. 32, n. 1, p. 55-66, 2016. FERREIRA, A. M. Reprodução da Fêmea Bovina. Fisiologia aplicada e problemas mais comuns (causas e tratamentos). Juiz de Fora, MG: Edição do autor, 2010. FRANCO, F. F. Escore de condição corporal e desempenho reprodutivo de vacas leiteiras mestiças lactantes, Minas Gerais, Brasil. 2015. 59f. Dissertação (Mestrado em Ciências Veterinárias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia. GARCIA, J. R. A. SILVA, N. SILVEIRA, W. TEIXEIRA, M. C. C. Estudo epidemiológico de problemas reprodutivos em rebanhos bovinos na bacia leiteira de Goiânia. Revista Eletrônica - Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia. v 57. n 6. p 720-725. 2005. IVANOU, A. V. Clínica e reprodução de bovinos leiteiros. Évora, Portugal. 100f. 2015. Dissertação (Mestrado em Medicina Veterinária) - Universidade de Évora - Escola de Ciências e Tecnologia, Évora. MANTECA, X. et al. Bem-estar animal: conceitos e formas práticas de avaliação dos sistemas deprodução de suínos. Revista - Semina: Ciências Agrárias. v. 34 n. 2. p 4213-4229. 2013. MOURA, M. S. et al. Manejo reprodutivo de bovinos na propriedade rural. Revista PUBVET. v. 5. n 9.ed. 156. art. 1055, 2011. MUNIS DE OLIVEIRA, G. Fisiologia da Reprodução Bovina e Métodos de Controle do Ciclo Estral. Trabalho de conclusão do curso de especialização em Reprodução e Produção de Bovinos–UCB. Rio de Janeiro, Brasil, 2006. NETO, Alberto Chambela. Avaliação da taxa de prenhez de vacas de leite com a utilização de protocolos com e sem a presença de folículos estimulantes. Revista Ifes Ciência-ISSN 2359- 4799, v. 5, n. 1, 2019. NOGUEIRA, E. et al. Nutrição aplicada à reprodução de bovinos de corte. Embrapa PantanalCapítuloem livro científico. Embrapa Pantanal - Capítulo em livro científico (ALICE). ed. 10. p 141-156. 2015. PEGORARO, L. M. C.; SAALFELD, M. H.; WEISSHEIMER, C. F.; VIEIRA, A. D. Manejo Reprodutivo em Bovinos de Leite. Embrapa Clima Temperado, id.13081, 2009. PEIXOTO JUNIOR, K.C. FIRMIANO, A. C. CRESPILHO, A.M. Relação entre reprodução e produção debovinos de leite. Revista PUBVET, Londrina. v 7. n 24. ed 247. art. 1635. 2013. PEREIRA, M.A et al. Parâmetros da Fisiologia reprodutiva e utilização de hormônios na sincronizaçãode estro em vacas leiteiras. Revista VeZ em Minas. a XXII. p 117. 2013. PRATA, M. A.; PEREIRA, M. C.; FARO, L; CARDOSO, V. L. et al. Efeito do intervalo de partos sobre a eficiência produtiva e econômica em rebanhos gir leiteiro. B. Indústr. Anim., Nova Odessa, v.71, n.1, p.1-7, 2014. Rebanho bovino tem leve alta em 2019, após dois anosseguidos de quedas. Agência de notícias IBGE, 2020. Disponível em: . Acesso em: 26, setembro de 2021. RENNO F.P; BARLETTA, R.V.; FRIETAS JUNIOR J.E.; et al. Escore de condição corporal e sua relação com produtividade, saúde e bem estar de vacas em lactação. Em: 1st international Symposium of Dairy Cattle. III Simpósio Nacional de Bovincultrura Leiteira. Universidade Federal de Viçosa, MG. Novembro 2011. RUAS, J. R. M; MENESES, A. C.; CARVALHO, B. C.; QUEIROZ, D. S.; SILVA, E. A. da; FERREIRA, J. J. Sistema de produção de leite com vacas F1 Holandês x Zebu. Informe Agropecuário, v.31, p.63-71, 2010. SANTOS, M de. A. R. Efficiency of two doses of D-cloprostenol for synchronization of estrus in bovines in the different phases of the estrous cycle. Minas Gerais, Brasil. 46 f. 2001. Dissertação (Mestrado em Zootecnia e Recursos Pesqueiros) - Universidade Jose do Rosario Vellano, Alfenas.. SARTORI, R. GUARDIEIRO, M. M. Fatores nutricionais associados à reprodução de fêmea bovina. Revista Brasileira de Zootecnia. v 39. p 422-432. 2010. SCHAFHAUSER JUNIOR, J. PEGORARO, L. M. C. ZANELA, M. B. Tecnologias para sistemas de produção de leite. Embrapa Clima Temperado - Livro técnico. ed 1. p 437. 2016. SOUSA, G. G. T. et al. Monta natural versus inseminação artificial em bovinos. Revista PUBVET. v 6. n35. ed 222. art. 1473. 2012. TRIANA, E. L. C. JIMENEZ, C. R. TORRES, C A. A. Eficiência reprodutiva em bovinos de leite. Revista Eletrônica da Universidade Federal de Viçosa - UFV. v 1. 2012. Artigo eletrônico disponível em: Acesso em: 02 de outubro de 2021. (shrink)

Organization figures centrally in the understanding of biological systems advanced by both new mechanists and proponents of the autonomy framework. The new mechanists focus on how components of mechanisms are organized to produce a phenomenon and emphasize productive continuity between these components. The autonomy framework focuses on how the components of a biological system are organized in such a way that they contribute to the maintenance of the organisms that produce them. In this paper we analyze and compare these two (...) accounts of organization and argue that understanding biological organisms as cohesively integrated systems benefits from insights from both. To bring together the two accounts, we focus on the notions of control and regulation as bridge concepts. We start from a characterization of biological mechanisms in terms of constraints and focus on a specific type of mechanism, control mechanisms, that operate on other mechanisms on the basis of measurements of variables in the system and its environment. Control mechanisms are characterized by their own set of constraints that enable them to sense conditions, convey signals, and effect changes on constraints in the controlled mechanism. They thereby allow living organisms to adapt to internal and external variations and to coordinate their parts in such a manner as to maintain viability. Because living organisms contain a vast number of control mechanisms, a central challenge is to understand how they are themselves organized. With the support of examples from both unicellular and multicellular systems we argue that control mechanisms are organized heterarchically, and we discuss how this type of control architecture can, without invoking top-down and centralized forms of organizations, succeed in coordinating internal activities of organisms. (shrink)

We advance an account that grounds cognition, specifically decision-making, in an activity all organisms as autonomous systems must perform to keep themselves viable—controlling their production mechanisms. Production mechanisms, as we characterize them, perform activities such as procuring resources from their environment, putting these resources to use to construct and repair the organism's body and moving through the environment. Given the variable nature of the environment and the continual degradation of the organism, these production mechanisms must be regulated by control mechanisms (...) that select when a production is required and how it should be carried out. To operate on production mechanisms, control mechanisms need to procure information through measurement processes and evaluate possible actions. They are making decisions. In all organisms, these decisions are made by multiple different control mechanisms that are organized not hierarchically but heterarchically. In many cases, they employ internal models of features of the environment with which the organism must deal. Cognition, in the form of decision-making, is thus fundamental to living systems which must control their production mechanisms. (shrink)

Living organisms act as integrated wholes to maintain themselves. Individual actions can each be explained by characterizing the mechanisms that perform the activity. But these alone do not explain how various activities are coordinated and performed versatilely. We argue that this depends on a specific type of mechanism, a control mechanism. We develop an account of control by examining several extensively studied control mechanisms operative in the bacterium E. coli. On our analysis, what distinguishes a control mechanism from other mechanisms (...) is that it relies on measuring one or more variables, which results in setting constraints in the control mechanism that determine its action on flexible constraints in other mechanisms. In the most basic arrangement, the measurement process directly determines the action of the control mechanism, but in more complex arrangements signals mediate between measurements and effectors. This opens the possibility of multiple responses to the same measurement and responses based on multiple measurements. It also allows crosstalk, resulting in networks of control mechanisms. Such networks integrate the behaviors of the organism but also present a challenge in tailoring responses to particular measurements. We discuss how integrated activity can still result in differential, versatile, responses. (shrink)

Theoretical accounts of development exhibit several internal tensions and face multiple challenges. They span from the problem of the identification of the temporal boundaries of development (beginning and end) to the characterization of the distinctive type of change involved compared to other biological processes. They include questions such as the role to ascribe to the environment or what types of biological systems can undergo development and whether they should include colonies or even ecosystems. In this chapter we discuss these conceptual (...) issues, and we argue that adopting an organizational approach may help solve or clarify them. -/- While development is usually identified with the achievement of an adult form with the capability to reproduce and therefore maintain a lineage, adopting the organizational approach may provide a different strategy, which focuses also on the maintenance of the current organization of the organism. By doing so an organizational approach favors a switch in perspective which consists in analyzing how organisms maintain their viability at each moment of development rather than considering them as going through intermediate stages of a process directed toward a specific goal state. This developmental dimension of biological organization has yet to be given a general and detailed analysis within the organizational theoretical perspective, apart from some preliminary attempts. How a biological organization is maintained through a series of radical organizational changes and what these changes are issues that still require clarification. In this chapter we offer the beginnings of such an analysis of developmental transitions, understood as changes in functionality brought forth by regulatory mechanisms in the context of the continued maintenance of organizational viability at every step. (shrink)

This paper critically revises the organisational account of teleology, which argues that living systems are first and foremost oriented towards a goal: maintaining their own conditions of existence. It points out some limitations of this account, mainly in the capability to account for the richness and complexity of biological systems and their purposeful behaviours. It identifies the reason of these limitations in the theoretical grounding of this account, specifically in the too narrow notion of closure of constraints, focused on self-production. (...) It proposes to ground an organisational account of biological teleology in the capability of living system not just to produce and replace their parts, but to control their own internal dynamics and behaviours in such a way as to maintain themselves. This theoretical framework has two advantages. It better captures the distinctive features of biological organisations and consequently the richness and active nature of their purposeful behaviours. By doing so, it makes it possible to apply this framework beyond minimal theoretical models to real biological cases. (shrink)

Endocrinologists apply the idea of feedback loops to explain how hormones regulate certain bodily functions such as glucose metabolism. In particular, feedback loops focus on the maintenance of the plasma concentrations of glucose within a narrow range. Here, we put forward a different, organicist perspective on the endocrine regulation of glycaemia, by relying on the pivotal concept of closure of constraints. From this perspective, biological systems are understood as organized ones, which means that they are constituted of a set of (...) mutually dependent functional structures acting as constraints, whose maintenance depends on their reciprocal interactions. Closure refers specifically to the mutual dependence among functional constraints in an organism. We show that, when compared to feedback loops, organizational closure can generate much richer descriptions of the processes and constraints at play in the metabolism and regulation of glycaemia, by making explicit the different hierarchical orders involved. We expect that the proposed theoretical framework will open the way to the construction of original mathematical models, which would provide a better understanding of endocrine regulation from an organicist perspective. (shrink)

Despite numerous and increasing attempts to define what life is, there is no consensus on necessary and sufficient conditions for life. Accordingly, some scholars have questioned the value of definitions of life and encouraged scientists and philosophers alike to discard the project. As an alternative to this pessimistic conclusion, we argue that critically rethinking the nature and uses of definitions can provide new insights into the epistemic roles of definitions of life for different research practices. This paper examines the possible (...) contributions of definitions of life in scientific domains where such definitions are used most (e.g., Synthetic Biology, Origins of Life, Alife, and Astrobiology). Rather than as classificatory tools for demarcation of natural kinds, we highlight the pragmatic utility of what we call operational definitions that serve as theoretical and epistemic tools in scientific practice. In particular, we examine contexts where definitions integrate criteria for life into theoretical models that involve or enable observable operations. We show how these definitions of life play important roles in influencing research agendas and evaluating results, and we argue that to discard the project of defining life is neither sufficiently motivated, nor possible without dismissing important theoretical and practical research. (shrink)

Foundational ontologies, central constructs in ontological investigations and engineering alike, are based on ontological categories. Firstly proposed by Aristotle as the very ur- elements from which the whole of reality can be derived, they are not easy to identify, let alone partition and/or hierarchize; in particular, the question of their number poses serious challenges. The late medieval philosopher Dietrich of Freiberg wrote around 1286 a tutorial that can help us today with this exceedingly difficult task. In this paper, I discuss (...) ontological categories and their importance for foundational ontologies from both the contemporary perspective and the original Aristotelian viewpoint, I provide the translation from the Latin into English of Dietrich's De origine II with an introductory elaboration, and I extract a foundational ontology–that is in fact a single-category one–from this text rooted in Dietrich's specification of types of subjecthood and his conception of intentionality as causal operation. (shrink)

Ontologies are some of the most central constructs in today's large plethora of knowledge technologies, namely in the context of the semantic web. As their coinage indicates, they are direct heirs to the ontological investigations in the long Western philosophical tradition, but it is not easy to make bridges between them. Contemporary ontological commitments often take causality as a central aspect for the ur-segregation of entities, especially in scientific upper ontologies; theories of causality and philosophical ontological investigations often go hand-in-hand, (...) and were essentially inseparable in medieval thought. This constitutes the foundation for a bridge, and this article analyzes the causality-based ontology of the late medieval philosopher Dietrich of Freiberg from the viewpoint of today's upper-ontology engineering. In this bridging attempt, it offers a translation into English of the first part of Dietrich's De origine (abbreviated title) that is a compromise between traditional scholarly translations of medieval Latin philosophical texts and contemporary ontology. (shrink)

Since it was inspired by Bernard and developed and named by Cannon, the conceptof homeostasis has been invoked by many as the central theoretical framework for physiology. Ithas also been the target of numerous criticisms that have elicited the introduction of a plethoraof alternative concepts. We argue that many of the criticisms actually target the more restrictiveaccount of homeostasis advanced by the cyberneticists. What was crucial to Bernard and Cannonwas a focus on the maintenance of the organism as the goal (...) of physiological regulation. We analysehow Bernard’s and Cannon’s broad conception of what was required to maintain the organismwas narrowed to negative feedback, characterized in terms of setpoints, by the cyberneticistsand demonstrate how many of the alternative concepts challenge the role of setpoints – treatingthem as variable in light of circumstances or in anticipation of future circumstances, or asdispensable altogether. To support our analysis, we draw on the experimental and theoreticalwork on thermoregulation, a phenomenon that has been considered as a paradigmatic example ofhomeostasis and has been a common focus of those advancing alternative concepts. To integratethe insights advanced by the original proponents of homeostasis and the theorists proposingreplacement notions we advance a framework in which regulation is viewed from the perspectiveof maintaining the organism. (shrink)

The new mechanists and the autonomy approach both aim to account for how biological phenomena are explained. One identifies appeals to how components of a mechanism are organized so that their activities produce a phenomenon. The other directs attention towards the whole organism and focuses on how it achieves self-maintenance. This paper discusses challenges each confronts and how each could benefit from collaboration with the other: the new mechanistic framework can gain by taking into account what happens outside individual mechanisms, (...) while the autonomy approach can ground itself in biological research into how the actual components constituting an autonomous system interact and contribute in different ways to realize and maintain the system. To press the case that these two traditions should be constructively integrated we describe how three recent developments in the autonomy tradition together provide a bridge between the two traditions: (1) a framework of work and constraints, (2) a conception of function grounded in the organization of an autonomous system, and (3) a focus on control. (shrink)

Spinoza is often described as an ethical perfectionist—one who accepts an account of the good centered on the development of our natural capacities. Perfectionists typically accept a perfectionist theory of value, in which the properties of good and evil are grounded in a normative property of perfection. Yet I argue that Spinoza rejects a perfectionist theory of value because he believes it conflicts with the doctrine of necessitarianism. This leads him to conclude that attributions of perfection in ethical contexts must (...) be regarded as fictions. If Spinoza is indeed an ethical perfectionist, his perfectionism must be grounded in a theory of value that is not itself perfectionist. (shrink)

Eating is a fundamental behavior in which all organisms must engage in order to procure the material and energy from their environment that they need to maintain themselves. Since controlling eating requires procuring, processing, and assessing information, it constitutes a cognitive activity that provides a productive domain for pursuing cognitive biology as proposed by Ladislav Kováč. In agreement with Kováč, we argue that cognition is fundamentally grounded in chemical signaling and processing. To support this thesis, we adopt Cisek’s strategy of (...) phylogenetic refinement, focusing on two animal phyla, Porifera and Placozoa, organisms that do not have neurons, muscles, or an alimentary canal, but nonetheless need to coordinate the activity of cells of multiple types in order to eat. We review what research has revealed so far about how these animals gather and process information to control their eating behavior. (shrink)

Knowledge representation (KR) is actually more than representation: It involves also inference, namely inference of “new” knowledge, i.e. new facts. Logic programming is a suitable KR medium, but more often than not discussions on this programming paradigm focus on aspects other than KR. In this paper, I elaborate on the general theory of logic programming and give the essentials of two of its main implementations, to wit, Prolog and Datalog, from the viewpoint of deductive computing over knowledge bases, which includes (...) deductive programming. (shrink)

For millennia, knowledge has eluded a precise definition. The industrialization of knowledge (IoK) and the associated proliferation of the so-called knowledge communities in the last few decades caused this state of affairs to deteriorate, namely by creating a trio composed of data, knowledge, and information (DIK) that is not unlike the aporia of the trinity in philosophy. This calls for a general theory of knowledge (ToK) that can work as a foundation for a science of knowledge (SoK) and additionally distinguishes (...) knowledge from both data and information. In this paper, I attempt to sketch this generality via the establishing of both knowledge structures and knowledge systems that can then be adopted/adapted by the diverse communities for the respective knowledge technologies and practices. This is achieved by means of a formal–indeed, mathematical–approach to epistemological matters a.k.a. formal epistemology. The corresponding application focus is on knowledge systems implementable as computer programs. (shrink)

The definitions and conceptualizations of health, and the management of healthcare have been challenged by the current global scenarios (e.g., new diseases, new geographical distribution of diseases, effects of climate change on health, etc.) and by the ongoing scholarship in humanities and science. In this paper we question the mainstream definition of health adopted by the WHO—‘a state of complete physical, mental and social well-being and not merely the absence of disease or infirmity’ (WHO in Preamble to the constitution of (...) the World Health Organization as adopted by the international health conference, The World Health Organization, 1948)—and its role in providing tools to understand what health is in the contemporary context. More specifically, we argue that this context requires to take into account the role of the environment both in medical theory and in the healthcare practice. To do so, we analyse WHO documents dated 1984 and 1986 which define health as ‘coping with the environment’. We develop the idea of ‘coping with the environment’, by focusing on two cardinal concepts: adaptation in public health and adaptivity in philosophy of biology. We argue that the notions of adaptation and adaptivity can be of major benefit for the characterization of health, and have practical implications. We explore some of these implications by discussing two recent case studies of adaptivity in public health, which can be valuable to further develop adaptive strategies in the current pandemic scenario: community-centred care and microbiologically healthier buildings. (shrink)

A. Newell and H. A. Simon were two of the most influential scientists in the emerging field of artificial intelligence (AI) in the late 1950s through to the early 1990s. This paper reviews their crucial contribution to this field, namely to symbolic AI. This contribution was constituted mostly by their quest for the implementation of general intelligence and (commonsense) knowledge in artificial thinking or reasoning artifacts, a project they shared with many other scientists but that in their case was theoretically (...) based on the idiosyncratic notions of symbol systems and the representational abilities they give rise to, in particular with respect to knowledge. While focusing on the period 1956-1982, this review cites both earlier and later literature and it attempts to make visible their potential relevance to today's greatest unifying AI challenge, to wit, the design of wholly autonomous artificial agents (a.k.a. robots) that are not only rational and ethical, but also self-conscious. (shrink)

This paper aims to provide a philosophical and theoretical account of biological communication grounded in the notion of organisation. The organisational approach characterises living systems as organised in such a way that they are capable to self-produce and self-maintain while in constant interaction with the environment. To apply this theoretical framework to the study of biological communication, we focus on a specific approach, based on the notion of influence, according to which communication takes place when a signal emitted by a (...) sender triggers a change in the behaviour of the receiver that is functional for the sender itself. We critically analyse the current formulations of this account, that interpret what is functional for the sender in terms of evolutionary adaptations. Specifically, the adoption of this etiological functional framework may lead to the exclusion of several phenomena usually studied as instances of communication, and possibly even of entire fields of investigation such as synthetic biology. As an alternative, we reframe the influence approach in organisational terms, characterising functions in terms of contributions to the current organisation of a biological system. We develop a theoretical account of biological communication in which communicative functions are distinguished from other types of biological functions described by the organisational account (e.g. metabolic, ecological, etc.). The resulting organisational-influence approach allows to carry out causal analyses of current instances of phenomena of communication, without the need to provide etiological explanations. In such a way it makes it possible to understand in terms of communication those phenomena which realise interactive patterns typical of signalling interactions – and are usually studied as such in scientific practice – despite not being the result of evolutionary adaptations. Moreover, this approach provides operational tools to design and study communicative interactions in experimental fields such as synthetic biology. (shrink)

3rd ed, 2021. A circumscription of the classical theory of computation building up from the Chomsky hierarchy. With the usual topics in formal language and automata theory.

Not focusing on the history of classical logic, this book provides discussions and quotes central passages on its origins and development, namely from a philosophical perspective. Not being a book in mathematical logic, it takes formal logic from an essentially mathematical perspective. Biased towards a computational approach, with SAT and VAL as its backbone, this is an introduction to logic that covers essential aspects of the three branches of logic, to wit, philosophical, mathematical, and computational.

Understanding how biological organisms are autonomous—maintain themselves far from equilibrium through their own activities—requires understanding how they regulate those activities. In multicellular animals, such control can be exercised either via endocrine signaling through the vasculature or via neurons. In C. elegans this control is exercised by a well-delineated relatively small but distributed nervous system that relies on both chemical and electric transmission of signals. This system provides resources to integrate information from multiple sources as needed to maintain the organism. Especially (...) important for the exercise of neural control are neuromodulators, which we present as setting agendas for control through more traditional electrical signaling. To illustrate how the C. elegans nervous system integrates multiple sources of information in controlling activities important for autonomy, we focus on feeding behavior and responses to adverse conditions. We conclude by considering how a distributed nervous system without a centralized controller is nonetheless adequate for autonomy. (shrink)

Living systems are complex systems made of components that tend to degrade, but nonetheless they maintain themselves far from equilibrium. This requires living systems to extract energy and materials from the environment and use them to build and repair their parts. They do so by regulating their activities on the basis of their internal and external conditions in ways that allow them to keep living. The philosophical and theoretical approach discussed in this book aims to explain these features of biological (...) systems by appealing to their organization. One of its distinctive features is that it addresses classical and more recent issues in philosophy of biology, from origins and definitions of life to biological teleology and functions, from an original perspective mainly focused on the living system, its physiology and behavior, rather than evolution. The book discusses and revises the conceptual foundations of this approach and presents an updated version of it. (shrink)

The van Wijngaarden grammars are two-level grammars that present many interesting properties. In the present article I elaborate on six of these properties, to wit, (i) their being constituted by two grammars, (ii) their ability to generate (possibly infinitely many) strict languages and their own metalanguage, (iii) their context-sensitivity, (iv) their high descriptive power, (v) their productivity, or the ability to generate an infinite number of production rules, and (vi) their equivalence with the unrestricted, or Type-0, Chomsky grammars.

Current challenges in medical practice, research, and administration demand physicians who are familiar with bioethics, health law, and health economics. Curriculum directors at American Association of Medical Colleges-affiliated medical schools were sent confidential surveys requesting the number of required hours of the above subjects and the years in which they were taught, as well as instructor names. The number of relevant publications since 1990 for each named instructor was assessed by a PubMed search.In sum, teaching in all three subjects combined (...) comprises less than two percent of the total hours in the American medical curriculum, and most instructors have not recently published articles in the fields they teach. This suggests that medical schools should reevaluate their curricula and instructors in bioethics, health law, and health economics. (shrink)

This paper focuses on physiological integration in multicellular systems, a notion often associated with biological individuality, but which has not received enough attention and needs a thorough theoretical treatment. Broadly speaking, physiological integration consists in how different components come together into a cohesive unit in which they are dependent on one another for their existence and activity. This paper argues that physiological integration can be understood by considering how the components of a biological multicellular system are controlled and coordinated in (...) such a way that their activities can contribute to the maintenance of the system. The main implication of this perspective is that different ways of controlling their parts may give rise to multicellular organizations with different degrees of integration. After defining control, this paper analyses how control is realized in two examples of multicellular systems located at different ends of the spectrum of multicellularity: biofilms and animals. It focuses on differences in control ranges, and it argues that a high degree of integration implies control exerted at both medium and long ranges, and that insofar as biofilms lack long-range control (relative to their size) they can be considered as less integrated than other multicellular systems. It then discusses the implication of this account for the debate on physiological individuality and the idea that degrees of physiological integration imply degrees of individuality. (shrink)

Expressiveness and decidability are two core aspects of programming languages that should be thoroughly known by those who use them; this includes knowledge of their metalanguages a.k.a. formal grammars. The van Wijngaarden grammars (WGs) are capable of generating all the languages in the Chomsky hierarchy and beyond; this makes them a relevant tool in the design of (more) expressive programming languages. But this expressiveness comes at a very high cost: The syntax of WGs is extremely complex and the decision problem (...) for the generated languages is generally unsolvable. With this in mind, I provide here a short primer of the syntax of WGs, which includes syntactic restrictions that guarantee decidability for the corresponding generated languages. (shrink)

The aim of this paper is to provide a theoretical framework to understand how multicellular systems realize functionally integrated physiological entities by organizing their intercellular space. From a perspective centered on physiology and integration, biological systems are often characterized as organized in such a way that they realize metabolic self-production and self-maintenance. The existence and activity of their components rely on the network they realize and on the continuous management of the exchange of matter and energy with their environment. One (...) of the virtues of the organismic approach focused on organization is that it can provide an understanding of how biological systems are functionally integrated into coherent wholes. Organismic frameworks have been primarily developed by focusing on unicellular life. Multicellularity, however, presents additional challenges to our understanding of biological systems, related to how cells are capable to live together in higher-order entities, in such a way that some of their features and behaviors are constrained and controlled by the system they realize. Whereas most accounts of multicellularity focus on cell differentiation and increase in size as the main elements to understand biological systems at this level of organization, we argue that these factors are insufficient to provide an understanding of how cells are physically and functionally integrated in a coherent system. In this paper, we provide a new theoretical framework to understand multicellularity, capable to overcome these issues. Our thesis is that one of the fundamental theoretical principles to understand multicellularity, which is missing or underdeveloped in current accounts, is the functional organization of the intercellular space. In our view, the capability to be organized in space plays a central role in this context, as it enables (and allows to exploit all the implications of) cell differentiation and increase in size, and even specialized functions such as immunity. We argue that the extracellular matrix plays a crucial active role in this respect, as an evolutionary ancient and specific (non-cellular) control subsystem that contributes as a key actor to the functional specification of the multicellular space and to modulate cell fate and behavior. We also analyze how multicellular systems exert control upon internal movement and communication. Finally, we show how the organization of space is involved in some of the failures of multicellular organization, such as aging and cancer. (shrink)

Contemporary studies in unconscious cognition are essentially founded on dissociation, i.e., on how it dissociates with respect to conscious mental processes and representations. This is claimed to be in so many and diverse ways that one is often lost in dissociation. In order to reduce this state of confusion we here carry out two major tasks: based on the central distinction between cognitive processes and representations, we identify and isolate the main dissociation paradigms; we then critically analyze their key tenets (...) and reported findings. (shrink)

It is a widespread idea that suspended judgement implies a state of doxastic neutrality. Jane Friedman has recently claimed that while inquiring into a given question, one suspends one’s judgement on it. Jointly considered, the previous claims imply that one is in a state of doxastic neutrality about a given question while inquiring into it. In this article, I explore the leading cases against Friedman’s perspective, arguing that it is debatable whether they exhibit inquiries into questions without doxastic neutrality. However, (...) I will propose the possibility of “explorative disconfirmation inquiries” to show that doxastically non-neutral inquiries do exist. (shrink)

Jane Friedman claims that when we inquire, there is a tension between the instrumental normativity of our inquiries and some basic epistemic norms: The former forbids what the latter permit. Moreover, she argues that since the instrumental normativity of inquiry is epistemic, the previous tension shows that our current conception of epistemic normativity is incoherent and needs to be revised. To solve the problem, she suggests that all our epistemic norms should be considered “zetetic”, namely, norms of inquiry. In this (...) paper, I will argue that the instrumental normativity of inquiry Friedman depicts is inaccurate. I will propose the following alternative picture: All our reasons to inquire and take means to answer our questions are instrumental and can be derivative from the epistemic, the practical, or both. However, developing this alternative view, I will argue that our duties to inquire and take means to answer our questions are just practical in nature. Based on this, I will show that the tension between the epistemic and the zetetic Friedman depicts is just a conflict between the practical and the epistemic: A conflict that does not show per se that the current conception of epistemic normativity is incoherent and needs to be revised. (shrink)

Both physiological and evolutionary criteria of biological individuality are underpinned by the idea that an individual is a functionally integrated whole. However, a precise account of functional integration has not been provided so far, and current notions are not developed in the details, especially in the case of composite systems. To address this issue, this paper focuses on the organisational dimension of two representative associations of prokaryotes: biofilms and the endosymbiosis between prokaryotes. Some critical voices have been raised against the (...) thesis that biofilms are biological individuals. Nevertheless, it has not been investigated which structural and functional obstacles may prevent them from being fully integrated physiological or evolutionary units. By contrast, the endosymbiotic association of different species of prokaryotes has the potential for achieving a different type of physiological integration based on a common boundary and interlocked functions. This type of association had made it possible, under specific conditions, to evolve endosymbionts into fully integrated organelles. This paper therefore has three aims: first, to analyse the organisational conditions and the physiological mechanisms that enable integration in prokaryotic associations; second, to discuss the organisational differences between biofilms and prokaryotic endosymbiosis and the types of integration they achieve; finally, to provide a more precise account of functional integration based on these case studies. (shrink)

Genera, typically hand-in-hand with their branching species, are essential elements of vocabulary-based information constructs, in particular scientific taxonomies. Should they also feature in formal ontologies, the highest of such constructs? I argue in this article that the answer is “Yes” and that the question posed in its title also has a Yes-answer: The way medieval ontologists sliced up the world into genera does matter to formal ontology. More specifically, the way Dietrich of Freiberg, a Latin scholastic, conceived and applied strictly (...) generic criteria to slice up the world into its entities can provide some guidelines to the field of formal ontology with respect to not only its contents, but also its scope. In particular, Dietrich's information criterion plays here a central role. (shrink)

The gulf between philosophical and formal ontology can and should be bridged. In this Editorial, I elaborate briefly on this subject.

Much ado – and increased complexity – is generally the case when it comes to checking formally the (intended) meaning of programs, as formal semantics for programs are typically extrinsic to both them and the formal grammars that generate the programming languages in which they are written. The van Wijngaarden grammars, on the contrary, have an intrinsic semantics in the sense that their rules contain or express the (intended) meaning of the terminal strings generated by them. This intrinsicness allows for (...) preservation of meaning both in syntactic change and context-sensitive conditions. In order better to show the intrinsicness of the semantics of the van Wijngaarden grammars I contrast them with the attribute grammars, a frequent choice when the semantic analysis of programming languages is called for (e.g., in compilation). (shrink)

An approach which has the purpose to catch what characterizes the specificity of a living system, pointing out what makes it different with respect to physical and artificial systems, needs to find a new point of view – new descriptive modalities. In particular it needs to be able to describe not only the single processes which can be observed in an organism, but what integrates them in a unitary system. In order to do so, it is necessary to consider a (...) higher level of description which takes into consideration the relations between these processes, that is the organization rather than the structure of the system. Once on this level of analysis we can focus on an abstract relational order that does not belong to the individual components and does not show itself as a pattern, but is realized and maintained in the continuous flux of processes of transformation of the constituents. Using Tibor Ganti’s words we call it “Order in the Nothing”. In order to explain this approach we analyse the historical path that generated the distinction between organization and structure and produced its most mature theoretical expression in the autopoietic biology of Humberto Maturana and Francisco Varela. We then briefly analyse Robert Rosen’s (M,R)-Systems, a formal model conceptually built with the aim to catch the organization of living beings, and which can be considered coherent with the autopoietic theory. In conclusion we will propose some remarks on these relational descriptions, pointing out their limits and their possible developments with respect to the structural thermodynamical description. -/- . (shrink)

In this article we analyse the problem of emergence in its diachronic dimension. In other words, we intend to deal with the generation of novelties in natural processes. Our approach aims at integrating some insights coming from Whitehead’s Philosophy of the Process with the epistemological framework developed by the “autopoietic” tradition. Our thesis is that the emergence of new entities and rules of interaction (new “fields of relatedness”) requires the development of discontinuous models of change. From this standpoint natural evolution (...) can be conceived as a succession of emergences — each one realizing a novel “extended” present, described by distinct models — rather than as a single and continuous dynamics. This theoretical and epistemological framework is particularly suitable to the investigation of the origin of life, an emblematic example of this kind of processes. (shrink)

Since Cannon, inspired by Bernard’s discussion of the conditions required for free and independent life, introduced the term homeostasis, many have embraced it as the main theoretical principle guiding physiology and medicine. Nonetheless, critics have argued that homeostasis is too limiting and have advanced a variety of alternative concepts such as heterostasis, rheostasis, and allostasis. We argue that the critics target a much narrower understanding of homeostasis put forward by the cyberneticists and that Bernard and Cannon embraced a far broader (...) understanding that can accommodate the alternatives advanced by the critics and provide an integrated theoretical framework for physiology. (shrink)

An analysis of--yet another--case of academic failure in multi- and interdisciplinarity. An editorial of the Journal of Knowledge Structures & Systems.

2nd edition. Many-valued logics are those logics that have more than the two classical truth values, to wit, true and false; in fact, they can have from three to infinitely many truth values. This property, together with truth-functionality, provides a powerful formalism to reason in settings where classical logic—as well as other non-classical logics—is of no avail. Indeed, originally motivated by philosophical concerns, these logics soon proved relevant for a plethora of applications ranging from switching theory to cognitive modeling, and (...) they are today in more demand than ever, due to the realization that inconsistency and vagueness in knowledge bases and information processes are not only inevitable and acceptable, but also perhaps welcome. The main modern applications of (any) logic are to be found in the digital computer, and we thus require the practical knowledge how to computerize—which also means automate—decisions (i.e. reasoning) in many-valued logics. This, in turn, necessitates a mathematical foundation for these logics. This book provides both these mathematical foundation and practical knowledge in a rigorous, yet accessible, text, while at the same time situating these logics in the context of the satisfiability problem (SAT) and automated deduction. The main text is complemented with a large selection of exercises, a plus for the reader wishing to not only learn about, but also do something with, many-valued logics. (shrink)

Matthew Leisinger (2020) argues that previous interpretations of John Locke’s account of akrasia (or weakness of will) are mistaken and offers a new interpretation in their place. In this essay, we aim to recapitulate part of this debate, defend a previously articulated interpretation by responding to Leisinger’s criticisms of it, and explain why Leisinger’s own interpretation faces textual and philosophical problems that are serious enough to disqualify it as an accurate reconstruction of Locke’s views. In so doing, we aim to (...) shed further light on Locke’s views on the various ways in which humans are prone to err in their pursuit of happiness. (shrink)

On how medieval philosophy is not (only) theology.

El propósito de este capítulo es argumentar la vitalidad de una ética cívica frente a una robotización del ejercicio periodístico. Para ello se contrasta la idea de que la inteligencia artificial se basta a sí misma para luchar contra los bulos con una infoética digital o algorítmica, que pone en valor los principios de la ethica cordis.

The article examines education in the information age, proposing an informational perspective. By analyzing the epistemology of informational learning, I offer a framework for understanding how individuals acquire knowledge, highlighting the role of design and models in active and constructive learning. Following this, the paper presents the UDL and ODDE educational models, outlining their key features and potential contributions. I then showcase the practical application of these models through case studies focusing on the use of AI to develop personalized learning (...) tools and inclusive environments. I propose EIML as a competence to address the abundance of information in learning and the need for the concept of reciprocity. (shrink)

Definition The authors’ definition of the autopoietic system has evolved through the years. One of them states that an autopoietic system is organized (defined as a unity) as a network of processes of production (transformation and destruction) of components that produces the components which: (1) through their interactions and transformations regenerate and realize the network of processes (relations) that produced them; and (2) constitute it (the machine) as a concrete unity in the space in which they exist by specifying the (...) topological domain of its realization as such a network (Varela 1979, p. 13). Nearly the same formula was earlier used to define an autopoietic machine (Maturana and Varela 1973/1980, 1984/1987, p. 135). (shrink)

In Who's Afraid of Idealism? the philosophical concept of idealism, the extent to which reality is mind-made, is examined in new light. Author Luis M. Augusto explores epistemological idealism, at the source of all other kinds of idealism, from the viewpoints of Immanuel Kant and Friedrich Nietzsche, two philosophers who spent a large part of their lives denigrating the very concept. Working from Kant and Nietzsche's viewpoints that idealism was a scandal to philosophy and the cause of nihilism, (...) class='Hi'>Augusto evaluates these philosophers and their role in shaping epistemological idealism. Using textual evidence from their writings and their reactions to western philosophers such as Plato, Descartes, and Hegel, Who's Afraid of Idealism? argues that in fact Kant and Nietzsche were really idealists at heart. In accessible prose, this text puts forward a theory that goes against current scholarly opinion, and even Kant and Nietzsche's opinions of themselves. (shrink)

In this article, we would like to discuss some aspects of a theoretical framework for Artificial Life, focusing on the problem of an explicit definition of living systems useful for an effective artificial construction of them. The limits of a descriptive approach will be critically discussed, and a constructive (synthetic) approach will be proposed on the basis of the autopoietic theory of Maturana and Varela. -/- .

The aim of this article is to investigate the relevance and implications of synthetic models for the study of the interactive dimension of minimal life and cognition, by taking into consideration how the use of artificial systems may contribute to an understanding of the way in which interactions may affect or even contribute to shape biological identities. To do so, this article analyzes experimental work in synthetic biology on different types of interactions between artificial and natural systems, more specifically: between (...) protocells and between biological living cells and protocells. It discusses how concepts such as control, cognition, communication can be used to characterize these interactions from a theoretical point of view, which criteria of relevance and evaluation of synthetic models can be applied to these cases, and what are their limits. (shrink)