In this paper, a metal cutting machine position control have been designed and simulated using Matlab/Simulink Toolbox successfully. The open loop response of the system analysis shows that the system needs performance improvement. Static output feedback and full state feedback H 2 controllers have been used to increase the performance of the system. Comparison of the metal cutting machine position using static output feedback and full (...) state feedback H 2 controllers have been done to track a set point position using step and sine wave input signals and a promising results have been analyzed. (shrink)

Noise reduction is the major issue in the loudspeaker for the application of the musical instruments and related areas. In this study, a noise disturbance control of a loudspeaker with optimal and robust controllers has been done successfully. The noise of the loudspeaker has been analyzed by simply track a reference cone displacement with the actual cone displacement. Static output feedback and H4 optimal loop shaping controllers have been used to compare the actual and reference (...) cone displacements by using a sine wave and random cone displacement signals and a promising results have been analyzed. (shrink)

Noise reduction is the major issue in the loudspeaker for the application of the musical instruments and related areas. In this paper, a noise disturbance control of a loudspeaker with optimal and robust controllers has been done successfully. The noise of the loudspeaker has been analyzed by simply track a reference cone displacement with the actual cone displacement. Static output feedback and H infinity optimal loop shaping controllers have been used to compare the actual and (...) reference cone displacements by using a sine wave and random cone displacement signals and a promising results have been analyzed. (shrink)

In this paper, the stability control of the inverted pendulum on a cart with a disturbance forces has been done using observer based and full state feedback H2 controllers. The Lagrangian equation has been used to model the system equation of motions and linearized the system to the unstable upward position. Comparison of the system stability has been simulated by comparing the proposed controllers using Matlab/Scripts and a promising results has been analyzed successfully.

In this paper, the design of a low cost portable ventilator with performance analysis have been done to solve the scarcity of respiratory ventilators for COVID-19 patients. The materials used to build the system are: DC motor, rotating disc and pneumatic piston. The system input is the patient heart beat and the output is volume of air to the patient lung with adjusted breathing rate. This ventilator adjusts the breathing rate to the patient depending on his heart beat rate. (...) The performance analysis of this system have been done using Proportional Integral Derivative (PID) and Full State Feedback H2 controllers. Comparison of the system with the proposed controllers have been done using a step change and a random change of the patient heart beat and a promising result have been analyzed successfully. (shrink)

In this paper, the design of a low cost portable ventilator with performance analysis have been done to solve the scarcity of respiratory ventilators for COVID-19 patients. The materials used to build the system are: DC motor, rotating disc and pneumatic piston. The system input is the patient heart beat and the output is volume of air to the patient lung with adjusted breathing rate. This ventilator adjusts the breathing rate to the patient depending on his heart beat rate. (...) The performance analysis of this system have been done using Proportional Integral Derivative (PID) and Full State Feedback H2 controllers. Comparison of the system with the proposed controllers have been done using a step change and a random change of the patient heart beat and a promising result have been analyzed successfully. (shrink)

In this paper, a 2 DOF industrial robotic arm is designed and simulated for elbow and wrist angle and velocity performance improvement using robust control method. Mixed H 2 /H ∞ synthesis with regional pole placement and H 2 optimal controllers are used to improve the system output. The open loop response of the robot arm shows that the elbow and wrist angles and velocities need some improvement. Comparison of the proposed controllers for an impulse and step (...) input signals have been done and a promising results have been obtained. (shrink)

In this paper, the design and control of a hydraulic system based tire changer machine have been analyzed and simulated using Matlab/Simulink Toolbox successfully. The machine have a displacement input which is a leg pedal displacement in order to push the piston of the pump to fed the motor with a pressured hydraulic fluid to rotate the tire with an angular speed to mount and dismount it. Augmentation based H and 2 H optimal synthesis controllers have been used to (...) improve the performance of the machine. Comparison of the proposed controllers for tracking a reference input speed have been done using two reference inputs (step and random) signals. Finally the comparative simulation results proved the effectiveness of the proposed tire changer with H synthesis controller in improving the settling time and percentage overshoot. (shrink)

Regarding the relation of Plato’s early and middle period dialogues, scholars have been divided to two opposing groups: unitarists and developmentalists. While developmentalists try to prove that there are some noticeable and even fundamental differences between Plato’s early and middle period dialogues, the unitarists assert that there is no essential difference in there. The main goal of this article is to suggest that some of Plato’s ontological as well as epistemological principles change, both radically and fundamentally, between the early and (...) middle period dialogues. Though this is a kind of strengthening the developmentalistic approach corresponding the relation of the early and middle period dialogues, based on the fact that what is to be proved here is a essential development in Plato’ ontology and his epistemology, by expanding the grounds of development to the ontological and epistemological principles, it hints to a more profound development. The fact that the bipolar and split knowledge and being of the early period dialogues give way to the tripartite and bound knowledge and benig of the middle period dialogues indicates the development of the notions of being and knowledge in Plato’s philosophy before the dialogues of the middle period. -/- Keywords Plato; early dialogues; middle dialogues; being; knowledge; development -/- Introduction The differences between two groups of the early and middle period dialogues have always been a matter of dispute. Whereas the developmentalists like Vlastos, Silverman (2002), Teloh (1981), Dancy (2004) and Rickless (2007) think that from the early to the middle dialogues Plato’s philosophy changes, at least in some essential points, the unitarists like Kahn, Cherniss and Shorey believe that there happens no development and the differences must be taken as natural, ignorable and even pedagogic. In his well-known article, Socrates contra Socrates in PLATO, Vlastos lists ten theses of difference between two groups of dialogues. The first group which includes Plato’s early dialogues he divides to 'elenctic' (Apology, Charmides, Crito, Euthyphro, Gorgias, Hippias Minor, Ion, Laches, Protagoras and Republic I) and 'transitional' (Euthydemus, Hippias Major, Lysis, Menexenus and Meno) dialogues. These transitional come after all the elenctic dialogues and before all the dialogues of the second group which compose Plato’s middle period dialogues, including (with Vlastos' chronological order) Cratylus, Phaedo, Symposium, Republic II-X, Phaedrus, Parmenides and Theaetetus (1991, 46-49). Vlastos asserts strictly that his list of differences are 'so diverse in content and method that they contrast as sharply with one another as with any third philosophy you care to mention, beginning with Aristotole’s' (ibid, 46). Vlastos’ list of differences between two Socrateses is considered a view breaking sharply between the early and the middle dialogues. Besides all ten differences between the two Socrateses in Vlastos’ list that can be supportive for our doctrine here, we intend to focus on some ontological as well as epistemological distinctions that have not completely been discussed hitherto. Contrary to the developmentalist theory of Vlastos, unitarian theory of Charles Kahn wishes to eliminate any substantial difference between the early and the middle dialogues. He distinguishes seven 'pre-middle' or 'threshold' dialogues including Laches, Charmides, Euthyphro, Protagoras, Meno, Lysis and Euthydemus from the other Socratic dialogues which he calls 'earliest group' (1996, 41). The threshold dialogues, Kahn thinks, 'embarke upon a sustained project' that is to reach to its climax in the middle period dialogues, namely Phaedo, Symposium and Republic. Believing in that there is no 'fundamental shift'between the early and middle dialogues (ibid, 40), Kahn thinks the Socratic dialogues are just the 'first stage' with a 'deliberate silence' towards the theories of later periods (ibid, 339). One of the reasons of the surprising fact that Plato gives no hint of the metaphysics and epistemology of the Forms in the early dialogues, he thinks, is the pedagogical advantages of aporia. He thinks that Plato 'obscurely', and mostly because of education, hinted to some doctrines and conceptions in his early dialogues and with the aim of clarifying them only in the later ones (ibid, 66). The seven threshold dialogues, Kahn asserts, 'had been designed from the first' to prepare the pupils and readers for the views expounded in the middle period dialogues (ibid, 59-60). To show that the differences of the two Socrateses of the early and middle period dialogue are in their onto-epistemological grounds and thence cannot be explained by a unitaristic view, we try to draw the ontological and epistemological principles of the early dialogues in the first part below in order to show, in the second part, that those principles have been developed in the middle period dialogues. -/- A. The Onto-Epistemologic Principles of the Early Dialogues Socratic dialogues are paradoxical about knowledge because while being knowledge-oriented always searching for knowledge, they deny it and even never discuss it directly. Three elements of Socrates’ way of searching Knowledge throughout the early dialogues, i.e. Socratic 'what is X?' question, his disavowal of knowledge and his elenctic method combined together produce something like a circle which works, more or less, in the same way in these dialogues. Though this circle is an embaressing inquiry always resulting in ignorance instead of knowledge, its motivation is surprisingly Socrates’ passionate enthusiasm for knowledge, an intensive love of wisdom. The starting point of this circle is Socrates’ confession of having no knowledge which might be explicitly asserted or presupposed, maybe because it was one of the famous characteristics of Socrates; a confession always paradoxically accompanied with his intense longing for knowledge (e.g., Gorgias 505e4-5). Every time Socrates encounters with someone who thinks he knows something (οἴεταί τι εἰδέναι) (Apology 21d5) and tries to examine him. This examination seems to be the simplest one asking just what it is that he knows. Socrates’ elenchus, therefore, is always connected with 'what is X?' (τίς ποτέ ἐστιν) question, a question that most of the early dialogues of Plato are concerned with; 'what is courage?' in the Laches, 'what is piety?' in Euthydemus, 'what is temperance?' in Charmides and 'what is beauty?' in Hippias Major. This question we call here 'Socratic question' and probably is the very question the historical Socrates used to employ, is tightly interrelated with both his disavowal and his elenchus. He disclaims knowledge because he cannot find the answer to the question himself and he rejects others’ since they cannot offer the correct answer too. Every interlocutor can claim he knows X, if and only if he can answer the Socratic question. Otherwise, he is more of an ignorant than of a knower of τί ποτέ ἐστι X. Knowing the answer to this question is, thus, knowledge’s criterion for Socrates. Having found out that he cannot answer what it is which he would claim to know, the interlocutor comes to the point Socrates was there at the beginning. The least advantage of this circle is that he becomes as wise as Socrates does about the subject, becoming aware that he does not know it. At the end of the circle they are both still at the beginning, not knowing what X is. So let us first take a glance at these three elements. Socratic disavowal of knowledge is strictly asserted in some passages. At Apology 21b4-5, Socrates says: -/- I do not know of myself being wise at all (οὔτε μέγα οὔτε σμικρὸν σύνοιδα ἐμαυτῷ σοφὸς ὤν) -/- Moreover, at 21d4-6: -/- None of us knows anything worthwhile (καλὸν κἀγαθὸν εἰδέναι) …. I do not know (οἶδα) neither do I think I know. -/- In Charmides Socrates speaks about a fear about his probable mistake of thinking that he knows (εἰδέναι) something when he does not (166d1-2). The somehow generalization of this disavowal can be seen in Gorgias. After calling his disavowal 'an account that is always the same' (509a4-5), Socrates continues (a5-7): -/- I say that I do not know (οἶδα) how these things are, but no one I have ever met, like now, who can say anything else without being absurd. -/- At the end of Hippias Major (304d7-8), Socrates affirms his disavowal of knowledge of 'what is X?' this time about the fine: -/- I do not know (οἶδα) what that is itself (αὐτὸ τοῦτο ὅτι ποτέ ἐστιν). Some other passages, however, made a number of scholars dubious about Socrates’ disavowal. Vlastos mentions Apology 29b6-7 as an evidence : 'that to do wrong and to disobey one’s master, both god and men, I know (οἶδα) to be evil and shameful'. He thinks that if we give this single text 'its full weight' it can suffice to show that Socrates does claim knowledge of a moral truth (1985, 7). Vlastos’ claim is not admittable since it would be too strange, I think, for a man like Socrates to violate his disavowal claim just after emphasizing it. We can see his claim just before the already mentioned passage: -/- And surely it is the most blameworthy ignorance to believe that one knows what one does not know. It is perhaps on this point and in this respect, gentlemen, that I differ from the majority of men and if I were to claim that I am wiser than anyone in anything it world be in this, that, as I have no adequate knowledge (οὐκ εἰδὼς ἱκανῶς) of things in the underworld, so I do not think I have (οὐκ εἰδέναι) (Apology 29b1-6) Vlastos tries to solve what he calls the 'paradox' of Socrates’ disavowal of knowledge distinguishing the 'certain' knowledge from 'elenctic' knowledge (1985, 11) and thinking that when Socrates avows knowledge, we must perceive it as an elenctic knowledge, a knowledge its content 'must be propositions he thinks elenctically justifiable' (ibid, 18). Irwin’s solution is the distinction of knowledge and belief. He approves that Socrates does not 'explicitly' make such a distinction, but still thinks that Socrates’ 'test for knowledge would make it reasonable for him to recognize true belief without knowledge, and his own claims are easily understood if they are claims to true belief alone' (1977, 40). While I agree with Vlastos up to a point, I strongly disagree with Irwin about the early dialogues. As I will try to show below, we are not permitted to consider any kind of distinction within knowledge in Socratic dialogues because only one category of knowledge is alluded to there and the distinction of knowledge and belief thoroughly belongs to the second Sorcates. Although no kind of distinction can be admittable here, I think Vlastos’ distinction can be accepted only if we regard it as a distinction between knowledge, which is unique and without any, even incomparable, rival, and a semi-idiomatic and ordinary one that is a necessary requirement for any argument, and thus, unavoidable even for someone who does not claim any kind of knowledge. An apparent evidence of this is Gorgias 505e6-506a4: -/- I go through the discussion as I think it is (ὡς ἄν μοι δοκῇ ἔχειν), if any of you do not agree with admissions I am making to myself, you must object and refute me. For I do not say what I say as I know (οὐδὲ γάρ τοι ἔγωγε εἰδὼς λέγω ἃ λέγω) but as searching jointly with you (ζητῶ κοινῇ μεθ᾽ ὑμῶν). -/- The minimal degree of knowledge everyone must have to take part in an argument, conduct it and use the phrase "I know" when it is necessary is what Socrates cannot deny. We can call it elenctic knowledge only if we agree that it is not the kind of knowledge that Socrates has always been searching, the one that can be accepted as the answer of Socratic 'what is X?' question. His disavowal of knowledge is applied only to the knowledge which can truly be the answer of Socratic question and pass the elenctic exam; a knowledge that, I believe, is never claimed by first Socrates. Socrates conducts his method of examining his interlocutors’ knowledge, our second element here, by almost the same method repeated in Socratic dialogues. That whether we are allowed to regard all the examinations of Socrates in the early dialogues as based on the same or not has been a matter of dispute. Vlastos himself (1994, 31) distinguished Euthydemas, Lysis, Menexenns and Hippias Major from the other Socratic dialogues because he thinks Socrates has lost his faith to elenchus in there. Irwin (1977, 38) distinguishes Apology and Crito where Socrates’ own convictions is present. Contrary to some scholars like Benson (2002, 107) who take elenchus in all the Socratic dialogues as a unique method, Michelle Carpenter and Ronald M. Polansky (2002, 89-100) argue pro the variety of methods of elenchus. Thomas C. Brickhouse and Nicholas D. Smith (2002, 145-160) even reject such a thing as Socratic elenchus which can gather all of the Socrates’ various arguments under such a heading. There can be no solution for the problem of elenchus, they think, is due to 'the simple reason that there is no such thing as 'the Socratic elenchos"'(p.147). Though we consider elenchus a somehow determined process and a part of Socratic circle in the early dialogues, all we assume is that whatever differences it might have in different dialogues, it has the same onto-epistemological principles and, thus, we are not going to take it necessarily as a unique method. This method sets out to prove that the interlocutors are as ignorant as Socrates himself is. That whether elenchus is constructive, capable of establishing doctrines as Vlastos (1994) or Brickhouse and Smith (1994, 20-21) believe or not is another issue to which this paper is not to claim anything. What is crucial for our discussion here is that elenchus does not reach to the very knowledge Socrates is looking for. This is strictly against Irwin who thinks that not only elenchus leads to positive results, 'it should even yield knowledge to match Socrates’ conditions'(1977, 68, cf. 48). He does not explain where and how they really yield to that kind of knowledge. He explains his elenctic method in his apology in the court (Apology 21-22), that how he used to examine wise men, politicians, poets and all those who had the highest reputation for their knowledge and every time found that they have no knowledge. If we accept, as I strongly do, that Socrates’ disavowal of his knowledge is not irony, it might seem more reasonable to agree that the process that has that disavowal as its first step cannot be irony as well. The key of the circle which can explain why Socrates disclaims knowledge and how he can reject others’ claim of having any kind of knowledge lies in the third element, Socratic question. In Hippias Major (287c1-2), Socrates asks: 'Is it not by Justice that just people are Just? (ἆρ᾽ οὐ δικαιοσύνῃ δίκαιοί εἰσιν οἱ δίκαιοι). He insists at 294b1 that they were searching for that by which (ᾧ) all beautiful things are beautiful (cf. b4-5, 8). At Euthyphro 6d10-11 it is said that the Socratic question is waiting for 'the form itself (αὐτὸ τὸ εἶδος) by which (ᾧ) all the pious actions are pious; and at 6d11-e1: -/- Through one form (που μιᾷ ἰδέᾳ) impious actions are impious and pious actions pious. -/- Since the X itself is that by which X is X, knowing 'X itself' is the only way of knowing X. It is probably because of this that Socrates makes the distinction between the ousia as a right answer to the question and effect as a wrong one: -/- I am afraid, Euthyphro, that when you were asked what piety is (τὸ ὅσιον ὅτι ποτ᾽ ἐστίν) you did not wish to make clear its nature itself (οὐσίαν … αὐτοῦ) to me, but you said some effect (πάθος) about it. (Euthp. 11a6-9) -/- 1. Knowledge of what X is Now it is time to look for the onto-epistemological principles of Socratic circle and its three elements. It cannot reasonably be expected from the first Socrates to present us explicitly and clearly formulated principles of his onto-epistemology when such explications cannot be found even in the second Socrates who has some obviously positive theoris. Since there must be some principles underlying this first systematic inqury of knowledge, we must seek to them and be satisfied with elicitation of the first Socratas’ principle. What will be drawn out as his principles cannot and must not, thus, be taken as very fix and dogmatic principles. Some very slightest principles and grounds suffice for our purposes here. The first principle that is the prima facie significance of the Socratic question and his implementation of all those elenctic arguments I call the principle of 'Knowledge of What X is' (KWX): -/- KWX To know X, it is required to know what X is. -/- Aristotle (Metaphysics 1078b23-25, 27-29, 987b4-8) takes Plato’s τί ἐστι question as seeking the definition of a thing that is the same as historical Socrates’ search but applying to a different field. That Plato’s 'what is X?' question was a search for definition became the prevailed understanding of this question up to now. I am going neither to discuss the answer of Socratic question nor to challenge taking it as definition. What I am to insist is that knowledge is attached firmly to the answer of the question: Knowledge of X is not anything but the knowledge of what X is. It entails, certainly, the priority of this knowledge to any other kind of knowledge about X but it also has something more fundamental about the relation of knowledge and Socratic question. Socrates’ exclusive focus on the answer of his question can authorize the consideration of such an essential role for KWX in his epistemolgoy. The total rejection of his interlocutors’ knowledge when they are unable to answer the question can be regarded as a strong evidence for it. Socrates’ elenctic method and his rejection of others’ knowledge in the early dialogues, which all end aporetically with no one accepted as knower and nothing as knowledge, prevent us from finding any positive evidence for this. We have to be content, therefore, of negative evidences which, I think, can be found wherever Socrates rejects his interlocutors’ knowledge when they are not able to give an acceptable answer to his 'what is X?' question. 2. Bipolar Epistemology Socrates’ rejection of his interlocutors’ knowledge has another epistemological principle as its basis. Let me call this principle Bipolar Epistemology' (BE): BE There is no third way besides knowledge and Ignorance. -/- BE says that about every object of knowledge there are only two subjective statuses: knowledge and Ignorance. Socrates’ disavowal, however, says nothing but that he is ignorant of knowledge of X because he does not know what X is. This means that BE is presupposed here. Socrates’ elenchus and his rejection of interlocutors’ having any kind of knowledge are the necessary results of the fact that he does not let any third way besides knowledge and ignorance. The first Socrates never let anyone partly know X or have a true opinion about it, as he would not let anyone know anything about X when he did not know what X is. -/- 3. Bipolar Ontology The principle of BE in first Socrates’ epistemology is parallel to another principle in his ontology. Plato’s bipolar distinction between being and not being is as strict and perfect as his distinction between knowledge and ignorance. This principle I shall call the principle of 'Bipolar Ontology' (BO): BO Being is and not being is not. BO is apparently the same with the well-known Parmenidean Principle of being and not being (cf. Diels-Kranz (DK) Fr. 2.2-5). Euthydemus’ statement against the possibility of false knowledge can be good evidence for this principle: -/- The things which are not surely do not exist (τὰ δὲ μὴ ὄντα … ἄλλο τι ἢ οὐκ ἔστιν). (Euthydemus 284b3-4) -/- He continues (b4-5): -/- There is nowhere for not being to be there (οὖν οὐδαμοῦ τά γε μὴ ὄντα ὄντα ἐστίν). -/- That BE does not let true opinion as a third option besides knowledge and ignorance seems to be related to BO’s rejecting a third option besides being and not being, which is itself the basis of the impossibility of false belief. Socrates’ elaborate discussion of the problem of false belief in Theatetus that leads to a more decisive discussion and finally to some solutions in Sophist can make our consideration of BO for the first group of dialogues authentive. -/- 4. &5. Split Knowledge and Split Being The fourth principle I shall call the principle of 'Split Knowledge' (SK): -/- SK Knowledge of X is separated from any other knowledge (of anything else) as if the whole knowledge is split to various parts. -/- This Principle is hinted and criticized as Socrates’ way of treating with knowledge in Hippias Major: -/- But Socrates, you do not contemplate the entireties of things, nor do people you have used to talk with (τὰ μὲν ὅλα τῶν πραγμάτων οὐ σκοπεῖς, οὐδ᾽ ἐκεῖνοι οἷς σὺ εἴωθας διαλέγεσθαι). (301b2-4) -/- Contrary to Rankin who regards the passage as 'antilogical, almost eristic in tone rather than presenting a serious philosophy of being' (1983, 54), I think it can be taken as serious. Hippias criticizes Sorcates that he does not contemplate (σκοπεῖς) the entireties of things (ὅλα τῶν πραγμάτων), a critique which Socrates is not its only subject but all those whom Socrates accustomed to talk with (ἐκεῖνοι οἷς σὺ εἴωθας διαλέγεσθαι). This last phrase, I think, extends this critic beyond this dialogue to other Socratic dialogues. Hippias’ use of the perfect tense of the verb ἔθω (to be accustomed) is a good evidence of this extension. We can get, thus, these ἐκεῖνοι as Socrates’ interlocutors in his other dialogues that hints that this criticism has the epistemological groundings of the previous dialogues as its subject. What ἐκεῖνοι οἷς σὺ εἴωθας διαλέγεσθαι points to is that Hippias does not have in mind Socrates’ way of treating things only in this dialogue, but he is also criticizing Socrates’ way throughout his dialogues. At 301b4-5, Socrates and his interlocutors’ way of beholding things is described as such: -/- You people knock (κρούετε) at the fine and each of the beings (ἕκαστον τῶν ὄντων) by taking each being cut up in pieces (κατατέμνοντες) in words (ἐν τοῖς λόγοις). This leads us to our next principle that is parallel to, and the ontological side of, SK, the principle of 'Split Being'(SB): -/- SB Everything (being) is separated from any other thing as if the whole being is split to many beings. -/- Socrates and his interlocutors and thus, as we saw, the Socratic dialogues are accused to regard everything as it is separated from all other things. This separation is en tois logois that, I think, can reasonably be taken as saying that Socratic dialogues (it refers of course to the dialogues before Hippias Major) cut up all things which have the same name/definition from all other things and try to understand them separately, without considering other things that are not in their logos. They, for example in Hippias Major, are cutting up to kalon and try to understand what it and all others inside this logos are by separating it from all other things. This is directed straightly against Socratic question and the way Socratic dialogues follow to find its answer, every time separating one logos. As Meyer (1995, 85) points out, every question 'presupposes that the X in question in a logos is something' and 'every answer to every question aims at unity' (84). The critique of Hippias Major is, therefore, at the same time a critique of SK and SB. It is also a critique of KWX because it is only based on KWX that Socratic dialogues could search for the answer of 'what is X' question supposing that knowing what X is is enough for the knowledge of X. SK and KWX are absolutely interdependent. What Socrates and all his previous interlocutors have neglected in Socratic dialogues, Hippias says, was 'continuous bodies of being' (διανεκῆ σώματα τῆς οὐσίας) (301b6). Either this theory actually belongs to the historical Hippias as it is being said or not, it is strictly criticizing SB. We have the same phrase with changing sūma to logos some lines later at 301e3-4: διανεκεῖ λόγῳ τῆς οὐσίας. Although this theory that can be observed as both an ontological and an epistemological theory is rejected by Socrates (301cff.), it is still against first Socrates’ onto-epistemological principles and might let us look at what is rejected as Socratic prineple. -/- 6. Knowledge is of Being The sixth principle that I think is presupposed by the first Socrates, is the 'Knowledge of Being' Principle (KB): -/- KB Knowledge is of Being. -/- This principle is obviously the source of the problem of false knowledge, a very important problem throughout Plato’s philosophy. We face this problem maybe for the first time in Euthydemus. In less than 20 Stephanus’ pages, 276-295, we are encountered with different interwoven problems about knowledge , all grounded in the problem of false opinion. Having challenged the obvious possibility of telling lies at 283e, at 284 Euthydemus discusses it saying that the man who speaks is speaking about 'one of those things that are (ἓν μὴν κἀκεῖνό γ᾽ ἐστὶν τῶν ὄντων)' (284a3) and thus speaks what is (λέγων τὸ ὄν) (a5). He must necessarily be saying truth when he is speaking what is because he who speaks what is (τὸ ὄν) and the things that are (τὰ ὄντα) speaks truth (τἀληθῆ λέγει) (a5-6). This is based on Parmenidean principle of the impossibility of being of not being which Euthydemus restates (284b3-4) and we mentioned discussing BO principle above. The things that are not are nowhere (οὐδαμοῦ) and there is no possibility for anyone to do (πράξειεν) anything with them because they must be made as being before anything else can be done, which is impossible (b5-7). The words, then, are of things that exist (εἰσὶν ἑκάστῳ τῶν ὄντων λόγοι) (285e9) and as they are (ὡς ἔστιν) (e10). The result is that no one can speak of things as they are not. It is this impossibility of false speach that is extended to thinking (δοξάζειν) at 286d1 and leads to the impossibility of false opinion (ψευδής … δόξα) (286d4). The general conclusion is asserted at 287a extending this impossibility to actions and making any kind of mistake. Not only knowledge is of being but speech, thought and action are of being simply because of the fact that nothing can be of not being. -/- B. First Socrates’ Principles in the Middle Period Dialogues Out of what were presupposed or criticized mostly in five dialogues, Euthyphro, Euthydemus, Hippias Major, Laches and Charmides, we tried to draw the first Socrates’ principles. Our inquiry here is directed to find out the fate of these principles in the three dialogues of the middle period, Meno, Phaedo and Republic. To do this, first we ought to check the situation of Socratic circle in these dialogues. The Socratic circle that was predominant in the early dialogues, does not look like a circle here anymore though they certainly have some features in common. Meno, Phaedo and Republic II-X are not committed to the principles of the circle and the whole circle in disrupted in them. The difference of the two Socrateses towards acquiring knowledge is obvious. The Socrates of Meno, Phaedo and Republic is evidently more self-confident that he can get to some truths during his arguments as he does. They are in their first appearance, as almost all other dialogues, committed to Socrates’ disavowal. All of them try to keep the shape of the Socratikoi Logoi genre, which is committed to the historical Socrates’ way of discussion; a dramatic personage who is to challenge his interlocutors, ask them and refuse the answers. Nevertheless, the fact is that what we have in common between two groups of dialogues is mostly a dramatic structure. Whereas the first group’s arguments are based on Socrates’ disavowal and lead to no positive results, the second group is decisively going to achieve some positive results. The aim of the first Socrates was to show others that they are ignorant of what they thought they knew. The new Socrates of Meno, on the opposite, makes so much efforts to show that the slave boy has within himself true opinions (ἀληθεῖς δόξαι) about the things that he does not know (οἶδε) (85c6-7). Despite his lack of knowledge, he has true opinions nevertheless. The way from these true opinions to knowledge, as Socrates states, is not so long. These true opinions are now like a dream but 'can become knowledge of the same things not less accurate than anyone’s' (οὐδενὸς ἧττον ἀκριβῶς ἐπιστήσεται περὶ τούτων) (c11-d1), if they be repeated by asking the same questions. The most outstanding text regarding Socrates’ disavowal is Meno 98b where he explicitly claims knowledge: -/- And indeed I also speak as (ὡς) one who does not know (εἰδὼς) but is guessing (εἰκάζων). However, [about the fact] that true opinion and knowledge are different, I do not altogether expect (δοκῶ) myself to be guessing (εἰκάζειν), but if I say about anything that I know (εἰδέναι) -which about few things I say- this is one of the things that I know (οἶδα). (98b1-5) This passage is very significant about Plato’s disavowal of knowledge. There can hardly be found, I think, anywhere else in Plato’s corpus where Socrates speaks about his knowledge of something as such. He says first that he speaks as someone who does not know. This ὡς οὐκ εἰδὼς λέγω comparing with what he used to say in the first group, οὐκ οἶδα, has this added ὡς. Socrates does not claim strongly anymore that he does not know anything but speaks only as someone who does not know. He needs this ὡς not only because he is going to accept that he does know some, though few, things immediately after this sentence, but also because he needs his previous disavowal to be loosened from Meno on. He does not merely say here that he knows something. It is then different from the examples mentioned before which could be taken as idiomatic or at least not emphatic. Socrates’ remarkable emphasis on distinguishing εἰδέναι from εἰκάζειν departs it from all other passages where he says only he knows something. Moreover, he claims definitely that he has knowledge about few (ὀλίγα) things. From the early to the middle dialogues, Socrates’ attitude to knowledge has totally renewed its face. He brings forth a new concept, true opinion, and he does not speak of knowledge as he used to before; the rough, perfect and unachievable knowledge of the first group has turned to something more smooth, realistic and achievable. Comparing with the early dialogues that did not set out from the first to reach positive results, the middle ones are extraordinarily and surprisingly positive and hence destroy the basis of the Socratic circle. The questions and answers are purposely directed to some specific new theories; most of them are not directly related to the topics or the main questions of the dialogues. They are suggested when Socrates draws the attention of the interlocutor away from the main question because of the necessity of another discussion. Even if the main question remains unanswered, we have still many positive theories, prominently of metaphysical type. These theories are so abundant and dominant in these dialogues, especially Phaedo and Republic, that one might think that they may appear to be arbitrarily sandwiched in there. This helps dialogues to keep their original Socratic structure while they are suggesting new theories. Hence, the Socratic question of 'what is X?', though is still used to launch the discussion, is loosened and is forgotten for most part of the dialogues. Meno that has first a differently formulated question, 'can virtue be taught?', leads finally to the Socratic question of 'What is virtue?'. Phaedo is dedicated to the demonstration of the immortality of soul and the life after death without having a central Socratic question. The case of Republic is more complicated. The first book, on the one hand, has all the criteria of a Socratic circle: its 'what is justice?' question, Socrates’ strong disavowal (e.g. 337d-e), his rejection of all answers and coming back to the first point without finding out any answer. This Book, considered alone, is a perfect Socratic dialogue, as many scholars regard it as early and separated from other books. The books II-X are, on the other hand, far from implementing a Socratic circle. They have still the 'what is justice?' question as their incentive leading question, but they are, in most of the positive doctrines and methods that encompass the main parts, ignoring the question. Even these books that, I believe, are the farthest discussions from the Socratic circle are so cautious not to break the Socratic structure of the dialogue as long as it is possible. What is changed is not the structure of the dialogue but the ontological and epistemological grounds based on which new theories are suggested. -/- 1. Knowledge of the Good We can clearly see in the second group of dialogues that the KWX principle loses the place it had before in our first group. It is not, of course, rejected, but still we cannot say that it has the same situation. KWX that was based on Socratic question, as we discussed before, was the leading principle of the first Socrates’ epistemology and of the highest position. Other epistemological principles, SK directly and BE indirectly, were relying on Socratic question and therefore on KWX. Such a position does not belong to KWX from Meno on. What makes it different in the second Socrates is another principle that is needed it not only as its complementary principle but also as what is more fundamental. Plato, then, does not reject KWX in this period, but, it seems, he transcends to another more basic principle; a principle we shall call the principle of 'Knowledge of the Good' (KG): -/- KG Knowledge of X requires knowledge of the Good. -/- Whereas all the dialogues of our first group are free from any discuscon about KG, it bears a very important role in the second group so as becomes the superior principle of knowledge in Republic. Trying to solve the problem of teachability of virtue, Socrates says that it can be teachable only if it is a kind of knowledge because nothing can be taught to human beings but knowledge (ἐπιστήμην) (Meno 87c2). The dilemma will be, then, whether virtue is knowledge or not (c11-12) and since virtue is good, we can change the question to: whether is there anything good separate from knowledge (εἰ μέν τί ἐστιν ἀγαθὸν καὶ ἄλλο χωριζόμενον ἐπιστήμης) (d4-5). Therefore, the conclusion will be that if there is nothing good which knowledge does not encompass, virtue can be nothing but knowledge (d6-8). What let us discuss KG as an epistemological principle for the second Secrates is the relation he tries to establish between knowledge and the Good which, though is alongside with the mentioned thesis and the idea of virtue as knowledge, goes much deeper inside epistemology asking to regard the Good as the basis of knowledge. The effort of Phaedo cannot succeed in establishing the Good as the criterion of explanation and knowledge since, I think, it needs a far more complicated ontology of Republic where Socrates can finally announce KG. What is said in Republic is totally compatible with Phaedo 99d–e and the metaphor of watching an eclipse of the sun. In spite of the fact that we do not have adequate knowledge of the Idea of the Good, it is necessary for every kind of knowledge: 'If we do not know it, even if we know all other things, it is of no benefit to us without it' (505a6-7). The problem of our not having sufficient knowledge of the Idea of Good is tried to be solved by the same method of Phaedo 99d-e, that is to say, by looking at what is like instead of looking at thing itself (506d8-e4). It is this solution that leads to the comparison of the Good with sun in the allegory of Sun (508b12-13). What the Good is in the intelligible realm corresponds to what the sun is in the visible realm; as sun is not sight, but is its cause and is seen by it (b9-10), the Good is so regarding knowledge. It has, then, the same role for knowledge that the sun has for sight. Socrates draws our attention to the function of sun in our seeing. The eyes can see everything only in the light of the day being unable to see the same things in the gloom of night (508c4-6). Without the sun, our eyes are dimmed and blind as if they do not have clear vision any longer (c6-7). That the Good must have the same role about knowledge based on the analogy means that it must be considered as a required condition of any kind of knowledge: -/- The soul, then, thinks (νόει) in the same way: whenever it focuses on what is shined upon by truth and being, understands (ἐνόησέν), knows (ἔγνω) and apparently possesses understanding (νοῦν ἔχειν). (508d4-6) -/- Socrates does not use agathon in this paragraph and substitutes it with both aletheia and to on. He links them with the Idea of the Good when he is to assert the conclusion of the analogy: -/- That which gives truth to the objects of knowledge and the power of knowing to the knower, you must say, is the Idea of the Good: being the cause of knowledge and truth (αἰτίαν δ᾽ ἐπιστήμης οὖσαν καὶ ἀληθείας) so far as it is known (ὡς γιγνωσκομένης μὲν διανοοῦ). (508e1-4) Knowledge and truth are called goodlike (ἀγαθοειδῆ) since they are not the same as the Good but more honoured (508e6-509a5). KG, which had been implicitly contemplated and searched in Phaedo, is now explicitly being asserted in Republic. As what was quoted clearly proves, this principle is the very one which we can observe as the most fundamental principle of the second Socrates in Republic, corresponding to the role KWX had in the first Socrates. The Form of the Good in Republic, of which Santas speaks as 'the centerpiece of the canonical Platonism of the middle dialogues, the centerpiece of Plato’s metaphysics, epistemology, ethics and …' (1983, 256) much more can be said. Plato’s Cave allegory in Book VIII dedicates a similar role to the Idea of the Good. The Idea of the Good is there as the last thing to be seen in the knowable realm, something so important that its seeing equals to understanding the fact that it is the cause of all that is correct and beautiful (517b). Producing both light and its source in visible realm, it controls and provides truth and understanding in the intelligible realm (517c). -/- 2. Tripartite Epistemology BE is thoroughy rejected in the second Socrates and substituted by its opposite, the principle of 'Tripartite Epistemolgy' (TE): -/- TE Opinion is an epistemological status between knowledge and ignorance. BE of the first Socrates was denying any third way besides knowledge and ignorance which was the foundation of Socratic circle without which Socrates could not reject his interlocutors’ possessing any kind of knowledge. We cannot say, however, that the first Socrates had a third epistemological status in mind but rejected it. Such a status was unacceptable for him so that one can say that he would reject any kind of such status if suggested. There were only two possibilities about knowledge: either one knows something or he does not know it. TE, thus, was not the first Socrates’ discovery and, I think it is not the second Socrates’discovery. All we can see in our second group of dialouges is that he uses this principle as an already demonstrated one. Having examined the slave boy in Meno for the prupose of showing the working of recollection, it truns out that he has some opinions in him while he still does not know. Without trying to prove it, Socrates takes this as the distinction between knowledge and opinion: -/- So, he who does not know (οὐκ εἰδότι) about what he does not know (περὶ ὧν ἂν μὴ εἰδῇ) has within himself true opinions (ἀληθεῖς δόξαι) about the same things he did not know (περὶ τούτων ὧν οὐκ οἶδε) (85c6-7). -/- The same distinction is set between ὀρθὴν δόξαν and ἐπιστήμην at 97b5-6 ff. (also cf. 97b1-2: ὀρθῶς μὲν δοξάζων … ἐπιστάμενος). He connects then their difference to the myth of Daedalus, the statue that would run away and escape. So are true opinions, not willing to remain long in mind and thus not worthy until one ties them down by αἰτίας λογισμῷ (98a3-4). Socrates says that this tying down is anamnesis. We face, in Phaedo, the same relation is settled between knowledge as the process of being tied down and getting the capability to give an account, on the one hand, and anamnesis, on the other hand. When a man knows, he must be able to give an account of what he knows (Phaedo 76b5-6) and since not all people are able to give such an account, those who recollect, recollect what once they learned (76c4). Although the distinction between knowledge and opinion is not explicitly used in Phaedo, referring to the parallel link between knowledge plus account and anamnesis in Phaedo and Meno, one can say that those who cannot recollect are not able to give account and, thus, are in a state of opinion. What is said at Phaedo 84a, though not yet a definite distinction between knowledge and opinion, makes a distinction between their objects so as we can agree that it is presupposed. The soul of the philosopher, Socrates says, follows reason, stays with it forever and contemplates the divine, which is not the object of opinoin (ἀδόξαστον) (84a8, cf. Meno 98b2-5). The distinction of knowledge and belief in Republic has a significant difference with what we discussed in Meno and Phaedo since the distinction of Meno was based on anamnesis and thus more an epistemological distinction. Even in Phaedo that we do not have any elaborate discussion about the distinction, the only hint to the matter at 76 is bound to the theory of anamnesis. In addition to the relation of the distinction with this theory, there is another evidence that does not permit us to consider the distinction as an ontological distinction. Let’s see Meno 85c6-7: -/- So, he who does not know about what he does not know has within himself true opinions about the same things he did not know (τῷ οὐκ εἰδότι ἄρα περὶ ὧν ἂν μὴ εἰδῇ ἔνεισιν ἀληθεῖς δόξαι περὶ τούτων ὧν οὐκ οἶδε). (85c6-7) -/- This last sentence persists that the objects of knowledge and true opinion are the same. What Socrates is to say here is that whereas he does not know X he has true opinion about the same X. I think Socrates’ sentence that the slave boy οὐκ εἰδότι ἄρα περὶ ὧν ἂν μὴ εἰδῇ and his restatement of it by saying περὶ τούτων ὧν οὐκ οἶδε is because he wants to emphasize that the slave boy who does not know, has true opinion about the same thing. Socrates could say this just with using τούτων and there would be no necessity to bring περὶ ὧν ἂν μὴ εἰδῇ for οὐκ εἰδότι if he did not want to emphasize. -/- 3. Tripartite Ontology The distinction between knowledge and true opinion in Republic, on other side, has nothing to do with recollection, but is based on an ontological principle, 'Tripartite Ontology' (TO): -/- TO There are things that both are and are not. -/- This principle I confine, among our three dialogues of the second group, to Republic not extended to Meno and Phaedo, is obviously the opposite of BO. Speaking about the lovers of sights and sounds in the fifth book, Socrates distinguishes them from philosophers because their thought is unable to understand the nature of beautiful itself besides beautiful things (476a6-8) and hence they can only have opinions. The philosopher who, on the contrary, believes in beautiful itself and can distinguish it from beautiful things (476c9-d3), has knowledge because he knows, contrasting others who have opinion because they only opine (d5-6). Since those whose knowledge were degraded as opinion will complain about Socrates’ such calling their thought, he provides them the following argument (476e7-477b1): -/- - Does the person who knows, knows (γιγνώσκει) something (τὶ) or nothing (οὐδέν)? - He knows something (τί). - Something that is (ὂν) or is not (οὐκ ὄν)? - Something that is (ὂν) for how could something that is not be known (πῶς γὰρ ἂν μὴ ὄν γέ τι γνωσθείη)? - Then we have an adequate grasp of this: No matter how many ways we examine it, what completely is (παντελῶς ὂν) is completely knowable (παντελῶς γνωστόν) and what is in no way (μὴ ὂν δὲ μηδαμῇ) is in every way unknowable (πάντῃ ἄγνωστον). - A most adequate one. - Good. Now, if anything is such as to be and also not to be (ὡς εἶναί τε καὶ μὴ εἶναι), won’t it be intermediate (μεταξὺ) between what purely is (εἰλικρινῶς ὄντος) and what in no way is (μηδαμῇ ὄντος)? - Yes, it’s intermediate. - Then as knowledge (γνῶσις) is set over what is (τῷ ὄντι), while ignorance (ἀγνωσία) is of necessity set over what is not (μὴ ὄντι) mustn’t we find an intermediate between ignorance (ἀγνοίας) and knowledge (ἐπιστήμης) to be set over the intermediate, if there is such a thing? -/- From the third status of being we must reach to the third status of knowledge. The simple reading of this text can be an existential reading, taking the "is" of the mentioned sentences as existence. The problem is that when it is said that there is something that both is and is not reading "is" existentially, it sounds too bizarre to be acceptable. It cannot easily be understandable to have something as both existent and non-existent at the same time. This problem arose so many debates and led many scholars to reject the existential reading of "is" and suggest some other readings like predicative or veridical readings. I think though Plato’s complicated ontology of Republic cannot be correctly understood by a simple existential reading, this "is" cannot be free from existential sense of being and, thus, cannot be reduced to just a predicative or veridical sense of being. -/- 4. Bound Knowledges In addition to KG, the Good is also the basis of another principle in the second Socrates, namely the principle of 'Bound Knowledge' (BK): -/- BK Knowledge of everything is bound to the knowledge of the Good. -/- We distinguished BK from KG because we want to insist, in BK, on what had not been insisted upon in KG, that is, the binding role that the Good plays in the second Socrates, contrasting the absence of such a role in the first Socrates. Socrates remembers, in Phaedo, his wonderful keen on natural philosophers' wisdom when he was young. The origin of this enthusiasm was Socrates’ hope to know the cause of everything as they used to claim. When he was searching the matters of his interest on their basis, Socrates says, he became convinced he can get no acceptable answer from them and found himself blind even to the things he thought he knew before. One day he hears Anaxagoras’ theory that 'it is Mind that arranges and is the cause of everything (ὡς ἄρα νοῦς ἐστιν ὁ διακοσμῶν τε καὶ πάντων αἴτιος)' (Phd. 97c1-2 cf. DK, Fr.15.8-9, 11-12, 12-14) and thinks that he can finally find what he has always expected, i.e. something which can explain all things. What I intend to show here is that what makes Socrates hopeful is that Anaxagoras’ theory tries 1) to explain all things by one thing and 2) this explanation is understood by Socrates as if it is based on the concept of the Good. That Socrates was searching for one explanation for all things can be proved even from what he has been expecting from natural philosophers. The case is, nonetheless, more clearly asserted when he speaks about Anaxagoras’ theory. In addition to διακοσμῶν τε καὶ πάντων αἴτιος of 97c2 mentioned above, we have τὸ τὸν νοῦν εἶναι πάντων αἴτιον (c3-4) and τόν γε νοῦν κοσμοῦντα πάντα κοσμεῖν (c4-5) all emphasizing on the cause of all things (πάντα) which can clearly prove that one of the reasons which caused Socrates to embrace it delightfully was its claim to provide the cause of all things by one thing. Another reason was that Anaxagoras’ Mind, at least in Socrates’ view, was attempting to explain everything by the concept of the Good. This connection between Mind and Good belongs more to the essential relation they have in Socrates’ thinking than Anaxagoras’ theory because there are almost nothing about such a relation in Anaxagoras. The reason for Socrates’ reading can be that Mind is substantially compatible with Socrates’ idea of the relation between good and knowledge. Both the thesis 'no one does wrong willingly' and the theory of virtue as knowledge we pointed to above are evidences of this essential relation. Nobody who knows that something is bad can choose or do it as bad. The reason, when it is reason, that means when it is as it should be, when it is wise or when it knows, works only based on good-choosing. In this context, when Socrates hears that Mind is considered as the cause of everything, it sounds to him like this: good should be regarded as the basis of the explanation of all things. We see him, thus, passing from the former to the latter without any proof. This is done in the second sentence after introducing Mind: -/- I thought that if this were so, the arranging Mind would arrange all things and put each thing in the way that was Best (ὅπῃ ἂν βέλτιστα ἔχῃ). If one then wished to find the cause of each thing by which it either perishes or exists, one needs to find what is the best way (βέλτιστον αὐτῷ ἐστιν) for it to be, or to be acted upon, or to act. On these premises then it befitted a man to investigate only, about this and other things, what is the most excellent (ἄριστον) and best (βέλτιστον). The same man must inevitably also know what is worse (χεῖρον), for that is part of the same knowledge. (97c4-d5) This passage is a good evidence of Socrates’ leap from Anaxagoras’ Mind to his own concept of the Good that can explain why Socrates found Anaxagoras theory after his own heart (97d7). Mind is welcomed because of its capability for explanation on the basis of good to 'explain why it is so of necessity, saying which is better (ἄμεινον), and that it was better (ἄμεινον) to be so' (97e1-3). What Socrates thought he had found in Anaxagoras can indicate what he had been expecting from natural scientists before. Socrates could not be satisfied with their explanations because they were unable to explain how it is the best for everything to be as it is. It can probably be said, then, that it was the lack of the unifying Good in their explanation that had disappointed him. We must insist that we are discussing what Socrates thought that Anaxagoras’ theory of Mind should have been, not about Anaxagoras’ actual way of using Mind. Phaedo 97c-98b, is not about what Socrates found in Anaxagoras but what he thought he could find in it. On the contrary, it should also be noted that it was not this that was dashed at 98b, but Anaxagoras’ actual way of using Mind. It was Anaxagoras’ fault not to find out how to use such an excellent thesis (98b8-c2, cf. 98e-99b). Socrates gives an example to show how not believing in 'good' as the basis of explanation makes people be wanderers between different unreal explanations of a thing. His words δέον συνδεῖν (binding that binds together) as a description for the Good we chose as the name of BK principle: They do not believe that the truly good and binding binds and holds them together (ὡς ἀληθῶς τὸ ἀγαθὸν καὶ δέον συνδεῖν καὶ συνέχειν οὐδὲν οἴονται). (99c5-6) -/- Having in mind Plato’s well-known analogy of the sun and the Good at Republic 508-509, we can dare to say that his warning of the danger of seeing the truth directly like one watching an eclipse of the sun in Phaedo (99d-e) is more about the difficulty of so-called good-based explanation than its insufficiency, a difficulty which is precisely confirmed in Republic (504e-505a, 506d-e). Moreover, BK is asserted in a more explicit way in the Republic, where the Good is considered not only as a condition for the knowledge of X, as was noted above discussing KG, but also as what binds all the objects of knowledge and also the soul in its knowing them. At Republic VI, 508e1-3, when Socrates says that the Form of the Good 'gives truth to the things known and the power to know to the knower (τοῦτο τοίνυν τὸ τὴν ἀλήθειαν παρέχον τοῖς γιγνωσκομένοις καὶ τῷ γιγνώσκοντι τὴν δύναμιν ἀποδιδὸν)', he wants to set the Good at the highest point of his epistemological structure by which all the elements of this structure are bound. This binding aspect of the Good is by no means a simple binding of all knowledges or all the objects of knowledge, but the most complicated kind of binding as it is expected from the author of the Republic. The kind of unity the Good gives to the different knowledges of different things is comparable with the unity which each Form gives to its participants in Republic: as all the participants of a Form are united by referring to the ideas, all different kinds of knowledge are united by referring to the Good. If we observe Aristotle's assertion that for Plato and the believers of Forms, the causative relation of the One with the Forms is the same as that of the Forms with particulars (e.g. Metaphysics 988a10-11, 988b4), that is to say the One is the essence (e.g., ibid, 988a10-11: τοῦ τί ἐστὶν, 988b4-6: τὸ τί ἢν εἶναί) of the Forms besides his statement that for them One is the Good (e.g., ibid, 988b11-13) the relation between the Good and unity may become more understandable. Since the quiddity of the Good (τί ποτ᾽ ἐστὶ τἀγαθὸν) is more than discussion (506d8-e2), we cannot await Socrates to tell us how this binding role is played. All we can expect is to hear from him an analogy by which this unifying role is envisaged, the sun. The kind of unity that the Good gives to the knowledge and its objects in the intelligible realm is comparable to the unity that the sun gives to the sight and its objects in the visible realm (508b-c). The allegory of Line (Republic VI, 509d-511), like that of the Sun, tries to bind all various kinds of knowledges. The hierarchical model of the Line which encompasses all kinds of knowledge from imagination to understanding can clearly be considered as Plato’s effort to bind all kinds of knowledges by a certain unhypothetical principle. The method of hypothesis starts, in the first subsection of the intelligible realm, with a hypothesis that is not directed firstly to a principle but a conclusion (510b4-6). It proceeds, in the other subsection, to a 'principle which is not a hypothesis' (b7) and is called the 'unhypothetical principle of all things' (ἀνυποθέτου ἐπὶ τὴν τοῦ παντὸς ἀρχὴν) (511b6-7). This παντὸς must refer not only to the objects of the intelligible realm but to the sensible objects as well. Plato does posit, therefore, an epistemological principle for all things, a principle that all things are, epistemologically, bound and, thus, unified by. -/- 5. Bound Beings The ontological aspect of BK we shall call the principle of 'Bound Beings' (BB): -/- BB Being of all things are bound by the Good. -/- We saw in our principle of Split Being (SB) how the first Socrates was criticized because of his approach to split being and separate each thing from other things. The principle of Bound Beings intends to make the things more related, a duty which is done again by the Good. In the allegory of Sun, there are two paragraphs that evidently and deliberately extend the binding role of the Good to the ontological scene: -/- You will say that the sun not only makes the visible things have the ability of being seen but also coming to be, growth and nourishment. (509b2-4) -/- This clearly intends to remind the ontological role the sun plays in bringing to being all the sensible things in order to display how its counterpart has the same role in the intelligible realm (b6-10): -/- Not only the objects of knowledge (γιγνωσκομένοις) owe their being known (γιγνώσκεσθαι) to the Good, but also their existence (τὸ εἶναί) and their being (οὐσίαν) are due to it, though the Good is not being but superior to it in rank and power. That the Good is here represented as responsible for being of things in addition to their being known means, in my opinion, that Plato wants to posit BB in addition to BK. The allegory of Cave at the very beginning of the seventh Book (514aff.) can be taken as another evidence. The role of the Good, one might say, is confined to the intelligible realm because it is asserted that the role the Good plays in this realm is corresponding to that of the sun in the visible realm. The fact that Plato wants to observe the Good also as the ontological cause of the sensible things is obvious from his saying, in the allegory of Cave, that the Form of the Good 'produces light and its source (τὸν τούτου κύριον) [i.e. the sun] in the visible realm' (517c3). We can conclude, then, that the ontological function of the Good is not confined to the intelligible realm in which it is the lord and provides truth and understanding (c3-4) because it is also responsible to produce τὸν κύριον of light. 6. Proportionality of Being and Knowledge Insofaras BE and BO principles of the first Socrates gave way to TE and TO principles of the second Socrates, we cannot expect him to preserve KB in the same way as it was in the first Socrates. The new tripartite ontology and epistemology necessitates some modifications in KB which results in the principle of 'Proportionality of Being and Knowledge' (PBK): -/- PBK To every class of being there is a proportionate category of knowledge. -/- This principle, of course, does not entail the refutation of KB and thus is not kind of rejecting PBK but only a more complicated version of it. Based on PBK, we can still agree that knowledge is of being (KB) but the issue is that since none of the concepts of knowledge and being in the second Socrates are as simple as they were for the first Socrates, we need a more complicated principle for their relation here. Although from Meno 97a where the distinction of knowledge and true opinion is drawn out in the second group of the dialogues, we can expect a new relation, it is articulated in its most complete way in Republic and specifically in the allegory of Line. All the beings are divided there hierarchically to four classes, to each of them belongs a class of knowledge: imagination to images, belief to the sensible things (more correctly: the things of which they[in previous class] were images (ᾧ τοῦτο ἔοικεν)), thought to mathematical objects (?) and understanding to the Forms and the first principle. The degree of clarity that each of the classes of knowledge shares in (σαφηνείας ἡγησάμενος μετέχειν) is proportionate to the degree that its object shares in truth (ἀληθείας μετέχει). (511e2-4) -/- Conclusion From the six onto-epistemilogical principles of the first Socrates, four principles turn to their opposite in the middle period dialogues. While bipolar epistemology and ontology of the early dialogues give place to tripartite epistemology in the middle period dialogues and tripartite ontology in Republic, the split knowledge and being of the first Socrates are inclined to be substituted by bound knowledges and bound beings in the second Socrates and specifically in Republic. Not all our system of principles in this article is necessarily determinative. Either they are rightly formulated or not, our result would not be vulnerable if we accept that 1) making the distinction of knowledge and belief, 2) accepting the being of not being and 3) trying to bind both being and knowledge by the concept of the Good happens only in middle period dialogues, having been absent in the early ones. These are the favourite results all those somehow arbitrary and even oversimplified principles were to illustrate; that there is kind of a development in the epistemological as well as the ontological grounds of Plato’s philosophy. -/- Notes . (shrink)

continent. 1.1 : 3-13. / 0/ – Introduction I want to propose, as a trajectory into the philosophically weird, an absurd theoretical claim and pursue it, or perhaps more accurately, construct it as I point to it, collecting the ground work behind me like the Perpetual Train from China Mieville's Iron Council which puts down track as it moves reclaiming it along the way. The strange trajectory is the following: Kant's critical philosophy and much of continental philosophy which has followed, (...) has been a defense against horror and madness. Kant's prohibition on speculative metaphysics such as dogmatic metaphysics and transcendental realism, on thinking beyond the imposition of transcendental and moral constraints, has been challenged by numerous figures proceeding him. One of the more interesting critiques of Kant comes from the mad black Deleuzianism of Nick Land stating, “Kant’s critical philosophy is the most elaborate fit of panic in the history of the Earth.” And while Alain Badiou would certainly be opposed to the libidinal investments of Land's Deleuzo-Guattarian thought, he is likewise critical of Kant's normative thought-bureaucracies: Kant is the one author for whom I cannot feel any kinship. Everything in him exasperates me, above all his legalism—always asking Quid Juris? Or ‘Haven’t you crossed the limit?’—combined, as in today’s United States, with a religiosity that is all the more dismal in that it is both omnipresent and vague. The critical machinery he set up has enduringly poisoned philosophy, while giving great succour to the academy, which loves nothing more than to rap the knuckles of the overambitious [….] That is how I understand the truth of Monique David-Menard’s reflections on the properly psychotic origins of Kantianism. I am persuaded that the whole of the critical enterprise is set up to to shield against the tempting symptom represented by the seer Swedenborg, or against ‘diseases of the head’, as Kant puts it. An entire nexus of the limits of reason and philosophy are set up here, namely that the critical philosophy not only defends thought from madness, philosophy from madness, and philosophy from itself, but that philosophy following the advent of the critical enterprise philosophy becomes auto-vampiric; feeding on itself to support the academy. Following Francois Laruelle's non-philosophical indictment of philosophy, we could go one step further and say that philosophy operates on the material of what is philosophizable and not the material of the external world. [1] Beyond this, the Kantian scheme of nestling human thinking between our limited empirical powers and transcendental guarantees of categorical coherence, forms of thinking which stretch beyond either appear illegitimate, thereby liquefying both pre-critical metaphysics and the ravings of the mad in the same critical acid. In rejecting the Kantian apparatus we are left with two entities – an unsure relation of thought to reality where thought is susceptible to internal and external breakdown and a reality with an uncertain sense of stability. These two strands will be pursued, against the sane-seal of post-Kantian philosophy by engaging the work of weird fiction authors H.P. Lovecraft and Thomas Ligotti. The absolute inhumanism of the formers universe will be used to describe a Shoggothic Materialism while the dream worlds of the latter will articulate the mad speculation of a Ventriloquil Idealism. But first we must address the relation of philosophy to madness as well as philosophy to weird fiction. /1/ – Philosophy and Madness There is nothing that the madness of men invents which is not either nature made manifest or nature restored. Michel Foucault. Madness and Civilization. The moment I doubt whether an event that I recall actually took place, I bring the suspicion of madness upon myself: unless I am uncertain as to whether it was not a mere dream. Arthur Schopenhauer. The World as Will and Idea, Vol. 3. Madness is commonly thought of as moving through several well known cultural-historical shifts from madness as a demonic or otherwise theological force, to rationalization, to medicalization psychiatric and otherwise. Foucault's Madness and Civilization is well known for orientating madness as a form of exclusionary social control which operated by demarcating madness from reason. Yet Foucault points to the possibility of madness as the necessity of nature at least prior to the crushing weight of the church. Kant’s philosophy as a response to madness is grounded by his humanizing of madness itself. As Adrian Johnston points out in the early pages of Time Driven pre-Kantian madness meant humans were seized by demonic or angelic forces whereas Kantian madness became one of being too human. Madness becomes internalized, the external demonic forces become flaws of the individual mind. Foucault argues that, while madness is de-demonized it is also dehumanized during the Renaissance, as madmen become creatures neither diabolic nor totally human reduced to the zero degree of humanity. It is immediately clear why for Kant, speculative metaphysics must be curbed – with the problem of internal madness and without the external safeguards of transcendental conditions, there is nothing to formally separate the speculative capacities for metaphysical diagnosis from the mad ramblings of the insane mind – both equally fall outside the realm of practicality and quotidian experience. David-Menard's work is particularly useful in diagnosing the relation of thought and madness in Kant's texts. David-Menard argues that in Kant's relatively unknown “An Essay on the Maladies of the Mind” as well as his later discussion of the Seer of Swedenborg, that Kant formulates madness primarily in terms of sensory upheaval or other hallucinatory theaters. She writes: “madness is an organization of thought. It is made possible by the ambiguity of the normal relation between the imaginary and the perceived, whether this pertains to the order of sensation or to the relations between our ideas” Kant's fascination with the Seer forces Kant between the pincers of “aesthetic reconciliation” – namely melancholic withdrawal – and “a philosophical invention” – namely the critical project. Deleuze and Guattari's schizoanalysis is a combination and reversal of Kant's split, where an aesthetic over engagement with the world entails prolific conceptual invention. Their embrace of madness, however, is of course itself conceptual despite all their rhizomatic maneuvers. Though they move with the energy of madness, Deleuze and Guattari save the capacity of thought from the fangs of insanity by imbuing materiality itself with the capacity for thought. Or, as Ray Brassier puts it, “Deleuze insists, it is necessary to absolutize the immanence of this world in such a way as to dissolve the transcendent disjunction between things as we know them and as they are in themselves”. That is, whereas Kant relied on the faculty of judgment to divide representation from objectivity Deleuze attempts to flatten the whole economy beneath the juggernaut of ontological univocity. Speculation, as a particularly useful form of madness, might fall close to Deleuze and Guattari’s shaping of philosophy into a concept producing machine but is different in that it is potentially self destructive – less reliant on the stability of its own concepts and more adherent to exposing a particular horrifying swath of reality. Speculative madness is always a potential disaster in that it acknowledges little more than its own speculative power with the hope that the gibbering of at least a handful of hysterical brains will be useful. Pre-critical metaphysics amounts to madness, though this may be because the world itself is mad while new attempts at speculative metaphysics, at post-Kantian pre-critical metaphysics, are well aware of our own madness. Without the sobriety of the principle of sufficient reason we have a world of neon madness: “we would have to conceive what our life would be if all the movements of the earth, all the noises of the earth, all the smells, the tastes, all the light – of the earth and elsewhere, came to us in a moment, in an instant – like an atrocious screaming tumult of things”. Speculative thought may be participatory in the screaming tumult of the world or, worse yet, may produce its spectral double. Against theology or reason or simply commonsense, the speculative becomes heretical. Speculation, as the cognitive extension of the horrorific sublime should be met with melancholic detachment. Whereas Kant's theoretical invention, or productivity of thought, is self -sabotaging, since the advent of the critical project is a productivity of thought which then delimits the engine of thought at large either in dogmatic gestures or non-systematizable empirical wondrousness. The former is celebrated by the fiction of Thomas Ligotti whereas the latter is espoused by the tales of H.P. Lovecraft. /2/ – Weird Fiction and Philosophy. Supernatural horror, in all its eerie constructions, enables a reader to taste treats inconsistent with his personal welfare. Thomas Ligotti Songs of a Dead Dreamer. I choose weird stories because they suit my inclination best—one of my strongest and most persistent wishes being to achieve,momentarily, the illusion of some strange suspension or violation of the galling limitations of time, space, and natural law which forever imprison us and frustrate our curiosity about the infinite cosmic spaces beyond the radius of our sight and analysis H.P. Lovecraft. “Notes on Writing Weird Fiction” Lovecraft states that his creation of a story is to suspend natural law yet, at the same time, he indexes the tenuousness of such laws, suggesting the vast possibilities of the cosmic. The tension that Lovecraft sets up between his own fictions and the universe or nature is reproduced within his fictions in the common theme of the unreliable narrator; unreliable precisely because they are either mad or what they have witnessed questions the bounds of material reality. In “The Call of Cthulhu” Lovecraft writes: The most merciful thing in the world, I think, is the inability of the human mind to correlate all its contents. We live on a placid island of ignorance in the midst of black seas of infinity, and it was not meant that we should voyage far. The sciences, each straining in its own direction, have hitherto harmed us little; but some day the piecing together of dissociated knowledge will open up such terrifying vistas of reality, and of our frightful position therein, that we shall either go mad from the revelation or flee from the deadly light into the peace and safety of a new dark age. Despite Lovecraft's invocations of illusion, he is not claiming that his fantastic creations such as the Old Ones are supernatural but, following Joshi, are only ever supernormal. One can immediately see that instead of nullifying realism Lovecraft in fact opens up the real to an unbearable degree. In various letters and non-fictional statements Lovecraft espoused strictly materialist tenets, ones which he borrowed from Hugh Elliot namely the uniformity of law, the denial of teleology and the denial of non-material existence. Lovecraft seeks to explore the possibilities of such a universe by piling horror upon horror until the fragile brain which attempts to grasp it fractures. This may be why philosophy has largely ignored weird fiction – while Deleuze and Guattari mark the turn towards weird fiction and Lovecraft in particular, with the precursors to speculative realism as well as contemporary related thinkers have begun to view Lovecraft as making philosophical contributions. Lovecraft's own relation to philosophy is largely critical while celebrating Nietzsche and Schopenhauer. This relationship of Lovecraft to philosophy and philosophy to Lovecraft is coupled with Lovecraft's habit of mercilessly destroying the philosopher and the figure of the academic more generally in his work, a destruction which is both an epistemological destruction and an ontological destruction. Thomas Ligotti's weird fiction which he has designated as a kind of “confrontational escapism” might be best described in the following quote from one of his shortstories, “The human phenomenon is but the sum of densely coiled layers of illusion each of which winds itself on the supreme insanity. That there are persons of any kind when all there can be is mindless mirrors laughing and screaming as they parade about in an endless dream”. Whereas Lovecraft's weirdness draws predominantly from the abyssal depths of the uncharted universe, Ligotti's existential horror focuses on the awful proliferation of meaningless surfaces that is, the banal and every day function of representation. In an interview, Ligotti states: We don't even know what the world is like except through our sense organs, which are provably inadequate. It's no less the case with our brains. Our whole lives are motored along by forces we cannot know and perceptions that are faulty. We sometimes hear people say that they're not feeling themselves. Well, who or what do they feel like then? This is not to say that Ligotti sees nothing beneath the surface but that there is only darkness or blackness behind it, whether that surface is on the cosmological level or the personal. By addressing the implicit and explicit philosophical issues in Ligotti's work we will see that his nightmarish take on reality is a form of malevolent idealism, an idealism which is grounded in a real, albeit dark and obscure materiality. If Ligotti's horrors ultimately circle around mad perceptions which degrade the subject, it takes aim at the vast majority of the focus of continental philosophy. While Lovecraft's acidic materialism clearly assaults any romantic concept of being from the outside, Ligotti attacks consciousness from the inside: Just a little doubt slipped into the mind, a little trickle of suspicion in the bloodstream, and all those eyes of ours, one by one, open up to the world and see its horror [...] Not even the solar brilliance of a summer day will harbor you from horror. For horror eats the light and digests it into darkness. Clearly, the weird fiction of Lovecraft and Ligotti amount to a anti-anthrocentric onslaught against the ramparts of correlationist continental philosophy. /3/ – Shoggothic Materialism or the Formless Formless protoplasm able to mock and reflect all forms and organs and processes—viscous agglutinations of bubbling cells—rubbery fifteen-foot spheroids infinitely plastic and ductile—slaves of suggestion, builders of cities—more and more sullen, more and more intelligent, more and more amphibious, more and more imitative—Great God! What madness made even those blasphemous Old Ones willing to use and to carve such things? H.P. Lovecraft. “At the Mountains of Madness” On the other hand, affirming that the universe resembles nothing and is only formless amounts to saying that the universe is something like a spider or spit. Georges Bataille. “Formless”. The Shoggoths feature most prominently in H.P. Lovecraft's shortstory “At the Mountains of Madness” where they are described in the following manner: It was a terrible, indescribable thing vaster than any subway train – a shapeless congeries of protoplasmic bubbles, faintly self -luminous, and with myriads of temporary eyes forming and un-forming as pustules of greenish light all over the tunnel-filling front that bore down upon us, crushing the frantic penguins and slithering over the glistening floor that it and its kind had swept so evilly free of all litter. The term is a litmus test for materialism itself as the Shoggoth is an amorphous creature. The Shoggoths were living digging machines bio engineered by the Elder Things, and their protoplasmic bodies being formed into various tools by their hypnotic powers. The Shoggoths eventually became self aware and rose up against their masters in an ultimately failed rebellion. After the Elder Ones retreated into the oceans leaving the Shoggoths to roam the frozen wastes of the Antarctic. The onto-genesis of the Shoggoths and their gross materiality, index the horrifyingly deep time of the earth a concept near and dear to Lovecraft's formulation of horror as well as the fear of intelligences far beyond, and far before, the ascent of humankind on earth and elsewhere. The sickly amorphous nature of the Shoggoths invade materialism at large, where while materiality is unmistakably real ie not discursive, psychological, or otherwise overly subjectivist, it questions the relation of materialism to life. As Eugene Thacker writes: The Shoggoths or Elder Things do not even share the same reality with the human beings who encounter them—and yet this encounter takes place, though in a strange no-place that is neither quite that of the phenomenal world of the human subject or the noumenal world of an external reality. Amorphous yet definitively material beings are a constant in Lovecraft's tales. In his tale “The Dream-Quest of Unknown Kadatth” Lovecraft describes Azathoth as, “that shocking final peril which gibbers unmentionably outside the ordered universe,” that, “last amorphous blight of nethermost confusion which blashphemes and bubbles at the centre of all infinity,” who, “gnaws hungrily in inconceivable, unlighted chambers beyond time”. Azathoth's name may have multiple origins but the most striking is the alchemy term azoth which is both a cohesive agent and a acidic creation pointing back to the generative and the decayed. The indistinction of generation and degradation materially mirrors the blur between the natural and the unnatural as well as life and non-life. Lovecraft speaks of the tension between the natural and the unnatural is his short story “The Unnameable.” He writes, “if the psychic emanations of human creatures be grotesque distortions, what coherent representation could express or portray so gibbous and infamous a nebulousity as the spectre of a malign, chaotic perversion, itself a morbid blasphemy against Nature?”. Lovecraft explores exactly the tension outlined at the beginning of this chapter, between life and thought. At the end of his short tale Lovecraft compounds the problem as the unnameable is described as “a gelatin—a slime—yet it had shapes, a thousand shapes of horror beyond all memory”. Deleuze suggests that becoming-animal is operative throughout Lovecraft's work, where narrators feel themselves reeling at their becoming non-human or of being the anomalous or of becoming atomized. Following Eugene Thacker however, it may be far more accurate to say that Lovecraft's tales exhibit not a becoming-animal but a becoming-creature. Where the monstrous breaks the purportedly fixed laws of nature, the creature is far more ontologically ambiguous. The nameless thing is an altogether different horizon for thought. The creature is either less than animal or more than animal – its becoming is too strange for animal categories and indexes the slow march of thought towards the bizarre. This strangeness is, as aways, some indefinite swirling in the category of immanence and becoming. Bataille begins “The Labyrinth” with the assertion that being, to continue to be, is becoming. More becoming means more being hence the assertion that Bataille's barking dog is more than the sponge. This would mean that the Shoggotth is altogether too much being, too much material in the materialism. Bataille suggests that there is an immanence between the eater and the eaten, across the species and never within them. That is, despite the chaotic storm of immanence there must remain some capacity to distinguish the gradients of becoming without reliance upon, or at least total dependence upon, the powers of intellection to parse the universe into recognizable bits, properly digestible factoids. That is, if we undo Deleuze's aforementioned valorization of sense which, for his variation of materialism, performed the work of the transcendental, but refuse to reinstate Kant's transcendental disjunction between thing and appearance, then it must be a quality of becoming-as-being itself which can account for the discernible nature of things by sense. In an interview with Peter Gratton, Jane Bennett formulates the problem thusly: What is this strange systematicity proper to a world of Becoming? What, for example, initiates this congealing that will undo itself? Is it possible to identify phases within this formativity, plateaus of differentiation? If so, do the phases/plateaus follow a temporal sequence? Or, does the process of formation inside Becoming require us to theorize a non-chronological kind of time? I think that your student’s question: “How can we account for something like iterable structures in an assemblage theory?” is exactly the right question. Philosophy has erred too far on the side of the subject in the subject-object relation and has furthermore, lost the very weirdness of the non-human. Beyond this, the madness of thought need not override. /4/ - Ventriloquial Idealism or the Externality of Thought My aim is the opposite of Lovecraft's. He had an appreciation for natural scenery on earth and wanted to reach beyond the visible in the universe. I have no appreciation for natural scenery and want the objective universe to be a reflection of a character. Thomas Ligotti. “Devotees of Decay and Desolation.” Unless life is a dream, nothing makes sense. For as a reality, it is a rank failure [….] Horror is more real than we are. Thomas Ligotti. “Professor Nobody's Little Lectures on Supernatural Horror”. Thomas Ligotti's tales are rife with mannequins, puppets, and other brainless entities which of replace the valorized subject of philosophy – that of the free thinking human being. His tales such as “The Dream of the Manikin” aim to destroy the rootedness of consciousness. James Trafford has connected the anti-egoism of Ligotti to Thomas Metzinger – where the self is at best an illusion and we plead desperately for someone else to acknowledge that we are real. Trafford has stated it thus, “Life is played out as an inescapable puppet show, an endless dream in which the puppets are generally unaware that they are trapped within a mesmeric dance of whose mechanisms they know nothing and over which they have no control”. An absolute materialism, for Ligotti, implies an alienation of the idea which leads to a ventriloquil idealism. As Ligotti notes in an interview, “the fiasco and nightmare of existence, the particular fiasco and nightmare of human existence, the sense that people are puppets of powers they cannot comprehend, etc.” And then further elaborates that,“[a]ssuming that anything has to exist, my perfect world would be one in which everyone has experienced the annulment of his or her ego. That is, our consciousness of ourselves as unique individuals would entirely disappear”. The externality of the idea leads to the unfortunate consequence of consciousness eating at itself through horror which, for Ligotti, is more real than reality and goes beyond horror-as-affect. Beyond this, taking together with the unreality of life and the ventriloquizing of subjectivity, Ligotti's thought becomes an idealism in which thought itself is alien and ultimately horrifying. The role of human thought and the relation of non-relation of horror to thought is not completely clear in Ligotti's The Conspiracy Against the Human Race. Ligotti argues in his The Conspiracy Against the Human Race,that the advent of thought is a mistake of nature and that horror is being in the sense that horror results from knowing too much. Yet, at the same time, Ligotti seems to suggest that thought separates us from nature whereas, for Lovecraft, thought is far less privileged – mind is just another manifestation of the vital principal, it is just another materialization of energy. In his brilliant “Prospects for Post-Copernican Dogmatism” Iain Grant rallies against the negative definition of dogmatism and the transcendental, and suggests that negatively defining both over-focuses on conditions of access and subjectivism at the expense of the real or nature. With Schelling, who is Grant's champion against the subjectivist bastions of both Fichte and Kant, Ligotti's idealism could be taken as a transcendental realism following from an ontological realism. Yet the transcendental status of Ligotti's thought move towards a treatment of the transcendental which may threaten to leave beyond its realist ground. Ligotti states: Belief in the supernatural is only superstition. That said, a sense of the supernatural, as Conrad evidenced in Heart of Darkness, must be admitted if one's inclination is to go to the limits of horror. It is the sense of what should not be- the sense of being ravaged by the impossible. Phenomenally speaking, the super-natural may be regarded as the metaphysical counterpart of insanity, a transcendental correlative of a mind that has been driven mad. Again, Ligotti equates madness with thought, qualifying both as supernatural while remaining less emphatic about the metaphysical dimensions of horror. The question becomes one of how exactly the hallucinatory realm of the ideal relates to the black churning matter of Lovecraft's chaos of elementary particles. In his tale “I Have a Special Plan for This World” Ligotti formulates thus: A: There is no grand scheme of things. B: If there were a grand scheme of things, the fact – the fact – that we are not equipped to perceive it, either by natural or supernatural means, is a nightmarish obscenity. C: The very notion of a grand scheme of things is a nightmarish obscenity. Here Ligotti is not discounting metaphysics but implying that if it does exist the fact that we are phenomenologically ill-equipped to perceive that it is nightmarish. For Ligotti, nightmare and horror occur within the circuit of consciousness whereas for Lovecraft the relation between reality and mind is less productive on the side of mind. It is easier to ascertain how the Kantian philosophy is a defense against the diseases of the head as Kant armors his critical enterprise from too much of the world and too much of the mind. The weird fiction of both Lovecraft and Ligotti demonstrates that there is too much of both feeding into one another in a way that corrodes the Kantian schema throughly, breaking it down into a dead but still ontologically potentiated nigredo. The haunting, terrifying fact of Ligotti's idealism is that the transcendental motion which brought thought to matter, while throughly material and naturalized, brings with it the horror that thought cannot be undone without ending the material that bears it either locally or completely. Thought comes from an elsewhere and an elsewhen being-in-thought. The unthinkable outside thought is as maddening as the unthought engine of thought itself within thought which doesn't exist except for the mind, the rotting décor of the brain. /5/ - Hyperstitional Transcendental Paranoia or Self -Expelled Thought Weird fiction has been given some direct treatment in philosophy in the mad black Deleuzianism of Nick Land. Nick Land along with others in the 1990s created the Cyber Culture Research Unit as well as the research group Hyperstition. The now defunct hyperstitional website, an outgrowth of the Cyber Culture Research Unit, defined hyperstition in the following fourfold: 1-Element of effective culture that makes itself real. 2-Fictional quantity functional as a time-traveling device. 3-Coincidence intensifier. 4-Call to the Old Ones. The distinctively Lovecraftian character of hyperstition is hard to miss as is its Deleuzo-Guattarian roots. In the opening pages of A Thousand Plateaus Deleuze and Guattari write, “We have been criticized for over-quoting literary authors. But when one writes, the only question is which other machine the literary machine can be plugged into”. The indisinction of literature and philosophy mirrors the mess of being and knowing as post-correlationist philosophy, where philosophy tries to make itself real where literature, especially the weird, aims itself at the brain-circuit of horror. The texts of both Lovecraft and Ligotti work through horror as epistemological plasticity meeting with proximity as well as the deep time of Lovecraft and the glacially slow time of paranoia in Ligotti. Against Deleuze, and following Brassier, we cannot allow the time of consciousness, the Bergsonian time of the duree, to override natural time, but instead acknowledge that it is an unfortunate fact of existence as a thinking being. Horror-time, the time of consciousness, with all its punctuated moments and drawn out terrors, cannot compare to the deep time of non-existence both in the unreachable past and the unknown future. The crystalline cogs of Kant's account of experience as the leading light for the possibility of metaphysics must be throughly obliterated. His gloss of experience in Prolegomena to any Future Metaphysics could not be more sterile: Experience consists of intuitions, which belong to the sensibility, and of judgments, which are entirely a work of the understanding. But the judgments which the understanding makes entirely out of sensuous intuitions are far from being judgments of experience. For in the one case the judgment connects only the perceptions as they are given in sensuous intuition [....] Experience consists in the synthetic connection of appearances in consciousness, so far as this connection is necessary. Here it is difficult to dismiss the queasiness that Kant's legalism induces upon sight for both Badiou and David-Menard. Kant's thought becomes, as Foucault says when reflecting on Sade's text in relation to nature, “the savage abolition of itself”. For Badiou, Kant's philosophy simply closes off too much of the outside, freezing the world of thought in an all too limited formalism. Critical philosophy is simply the systematized quarantine on future thinking, on thinking which would threaten the formalism which artificially grants thought its own coherency in the face of madness. Even the becoming-mad of Deleuze, while escaping the rumbling ground, makes grounds for itself, mad grounds but grounds which are thinkable in their affect. The field of effects allows for Deleuze's aesthetic and radical empiricism, in which effects and/or occasions make up the material of the world to be thought as a chaosmosis of simulacra. Given a critique of an empiricism of aesthetics, of the image, it may be difficult to justify an attack on Kantian formalism with the madness of literature, which does not aim to make itself real but which we may attempt to make real. That is, how do Lovecraft's and Ligotti's materials, as materials for philosophy to work on, differ from either the operative formalisms of Kant or the implicitly formalized images of Deleuzian empiricism? It is simply that such texts do not aim to make themselves real, and make claims to the real which are more alien to us than familiar, which is why their horror is immediately more trustworthy. This is the madness which Blanchot discusses in The Infinite Conversation through Cervantes and his knight – the madness of book-life, of the perverse unity of literature and life a discussion which culminates in the discussion of one of the weird's masters, that of Kafka. The text is the knowing of madness, since madness, in its moment of becoming-more-mad, cannot be frozen in place but by the solidifications of externalizing production. This is why Foucault ends his famous study with works of art. Furthermore extilligence, the ability to export the products of our maligned brains, is the companion of the attempts to export, or discover the possibility of intelligences outside of our heads, in order for philosophy to survive the solar catastrophe. To borrow again from Deleuze, writing is inseparable from becoming. The mistake is to believe that madness is reabsorbed by extilligence, by great works, or that it could be exorcised by the expelling of thought into the inorganic or differently organic. Going out of our heads does not guarantee we will no longer mean we cannot still go out of our minds. This is simply because of the outside, of matter, or force, or energy, or thing-in-itself, or Schopenhauerian Will. In Lovecraft’s “The Music of Erich Zahn” an “impoverished student of metaphysics” becomes intrigued by strange viol music coming from above his room. After meeting the musician the student discovers that each night he plays frantic music at a window in order to keep some horridness at bay, some “impenetrable darkness with chaos and pandemonium”. The aesthetic defenses provided by the well trained brain can bear the hex of matter for so long, the specter of unalterability within it which too many minds obliterate, collapsing everything before the thought of thought as thinkable or at least noetically mutable on our own terms. Transcendental paranoia is the concurrent nightmare and promise of Paul Humphrey's work, of being literally out of our minds. It is the gothic counterpart of thinking non-conceptually but also of thinking never belonging to any instance of purportedly solid being. As Bataille stated, “At the boundary of that which escapes cohesion, he who reflects within cohesion realizes there is no longer any room for him” Thought is immaterial only to the degree that it is inhuman, it is a power that tries, always with failure, to ascertain its own genesis. Philosophy, if it can truly return to the great outdoors, if it can leave behind the dead loop of the human skull, must recognize not only the non-priority of human thought, but that thought never belongs to the brain that thinks it, thought comes from somewhere else. To return to the train image from the beginning “a locomotive rolling on the surface of the earth is the image of continuous metamorphosis” this is the problem of thought, and of thinking thought, of being no longer able to isolate thought, with only a thought-formed structure. [1] One of the central tenets of Francois Laruelle's non-philosophy is that philosophy has traditionally operated on material already presupposed as thinkable instead of trying to think the real in itself. Philosophy, according to Laruelle, remains fixated on transcendental synthesis which shatters immanence into an empirical datum and an a prori factum which are then fused by a third thing such as the ego. For a critical account of Laruelle's non-philosophy see Ray Brassier's Nihil Unbound. (shrink)

June 2022 A Revolutionary New Metaphysics, Based on Consciousness, and a Call to All Philosophers We are in a unique moment of our history unlike any previous moment ever. Virtually all human economies are based on the destruction of the Earth, and we are now at a place in our history where we can foresee if we continue on as we are, our own extinction. As I write, the planet is in deep trouble, heat, fires, great storms, and record flooding, (...) weather patterns drastic everywhere. Capitalism has been so successful in supplying us with an endless array of consumer items, that we have never noticed there is a cost. But there is a cost, the cost is the very life of the Earth herself, and now the day of reckoning is here. Days of reckoning are most often days of rath. But I am hoping that this is a day of major Awakening over the entire planet. We have caused a crisis so great for the Earth we can hardly get our minds around it. But I am proposing that deeply embedded in the crisis are ideas, about who and what the Earth is, Ourselves, and what we are here for. I am proposing that this is a call to all philosophy and philosophers to rethink ourselves from the ground up. The human race has never gotten the Earth right and now we must, for the Earth is the true foundation for civilization. We are in deep trouble with the Earth, and it owes to the fact that the great male thinkers never got the Earth right, they could never make the connection between the life of mind and the life of the Earth. I am proposing that deeply embedded in the crisis we are in are ideas. And that in fact the planet is in the grip of a false metaphysics, and scientific image of nature that really comes most recently from Descartes. His conviction that matter, and with it the Earth, are simply the weighable, the measurable the extended in space and time, utterly devoid of any inner life of mind thoughts or Consciousness. This view of matter and the Earth goes back to the very dawn of thought, Descartes is just its most recent and comprehensive version of things. This view of matter is really a false metaphysics that dominates most of the modern world and underpins the whole scientific image of nature itself. I am proposing this is a false metaphysics and offering a new version of things based on Consciousness. If there is a single idea fueling and driving the destruction of the planet, it is the conviction that the Earth is something without Consciousness. When you intend to ravage and savage the planet, turn it into consumer items to be converted into money in the bank, first pretend that all of the bright beings in the natural world are devoid of Consciousness, just “things” you do not have to have any conscious about destroying them. I am proposing that this term Consciousness, that has appeared as term and a problem for modern science, is the key to getting ourselves right with the Earth. I propose this new theory for science will ramify into every other disciplines as well, and the ways we think just about everything. This old paradigm based on a false theory of matter, has run its course, it has brought us to the brink of our own extinction. We need new ideas, and we need them now. You will find my recent work in the Scientific God Journal under the title: Consciousness as the Organizing Principle, and a very complete version of my arguments for this term Consciousness, along with radical reinterpretation of modern science itself, on the Galileo Commission site. It is a radical moment for all of the thinkers among us, take this as my small contribution to rethinking ourselves in new terms, based on my understanding that the true basis for the whole of Being, the Universe, the Cosmos, and with them Ourselves, is this term Consciousness. And unpack it. And I predict that with this term Consciousness every intractable human problem in both science and the modern world will go down like a line of dominos before it. And so, here are a few new ideas I would offer you. These are the times of the Reappearance of the Feminine, a great Awakening as of Springtime after a long dark and lonely Winter. We are leaving behind us an old civilization based on male dominance, fear lies and control, now in decay, disease, and death disintegrating all around us. We are moving into a whole new civilization based on Love and Truth. A new civilization requires new basic terms values and first principles. And so, I return to Descartes. 1. Just over 300 years ago a young man travelling with the army found himself stranded in a foreign town in a bare room lit by a candle with nothing to do but think. And in a couple of nights Descartes laid the entire thought foundations for modern science and most of the modern world. It isn’t clear that modern philosophers with their funding sources of grants, their graduate students, their reputation and all the perks and privileges of academia can do any better. Descartes claimed there are just two principles in the Universe, Matter and Mind. God was pure mind; human beings were mind and matter. And we are the only ones on the planet with mind. Everything else all of the bright array of beings who share the planet with us are simply matter. And matter? The weighable the measurable the extended in space and time utterly devoid of any inner life of thoughts, feelings, or Consciousness This classification was a boon for developing science. Scientists did not have to worry about any inner life in nature, ideas or Consciousness, they could just set about weighing and measuring, as they have until the present day. But it was a disaster for the Earth. Earth was once worshiped as a Goddess. With Descartes she became almost overnight “things.” Simply commodities and resources, an endless of supply of consumer items, to be turned into money in the bank. And now Descartes concept of matter is up for us. If there is a single idea that is enabling and driving the destruction of the Earth, it is the conviction that Earth is something without Consciousness. This whole scientific image of nature as something devoid of Consciousness is driving the destruction of the Earth, and driving us all insane, and it needs to change. Ever since Descartes formulated Dualism, scientists and philosophers have been trying to get rid of it. They have done this by attempting to make matter the fundamental term of reality, and to explain mind or Consciousness in terms of matter. And now, Consciousness has emerged as term and a problem for modern science. 2. The prevailing Universe picture has been mainly based on the belief that Consciousness appears only at the end of evolution in ourselves and some of the higher animals when matter attains “a certain state of complexity” and it is produced by neurons in the brain. But Consciousness is nothing real in itself, the neurons are doing the work, Consciousness is simply a byproduct of neural activity. As William James summed up this position, not his: Consciousness is to the brain as a shadow to the runner, it runs beside him but never influences his stride. And so, the great problem of neuroscience: How do neurons produce Consciousness? So far, no one has been able to say how. All we have is parallelism. Two processes are running in parallel a train of neural events and a train of Consciousness events. And so, which one is primary? The face of neuroscience and much of the modern world is that the neural events are what is really real, Consciousness is secondary. The conviction that Consciousness is something produced by neurons is so deeply held and has been so for so long, that it seems like an obvious fact. It is in fact an assumption and a theory, and it could all well be the other way around. The scientific image of nature as something devoid of Consciousness is now up for us. It has enabled the destruction of the Earth, and we are now at a unique place in our own evolution where we can foresee if we continue on as we are, our own extinction. And so, there are the best reasons for rethinking Descartes concepts of matter. Scientists and philosophers have been trying to escape dualism by making matter the fundamental term. And now, this has not worked. In a nutshell: The mind body problem, the “hard problem of Consciousness” ---how do neurons in the brain, atoms and molecules give rise to ideas thoughts and feelings and who what and where is the “I” who sees them? And then, the near-death experience. I remind you of the truth of the near-death experience. The body in the bed is brain dead eeg flat, but the patient, pure Consciousness is hovering at the ceiling watching the doctors work over the body below, able to read dials he could not have seen from the bed, sometimes able to events in the corridor beyond the room, all subsequently confirmed by the doctors. Evidence as good as it gets that the patient really was out of his body. And so, the patient is able to see without eyes, hear without ears and to think and remember without a brain. There is not a single scientific principle that can account for this. And I am proposing that the near-death experience is a threshold and a key for a much deeper understanding of the Universe. These three problems are so hard they cannot be solved by present scientific principles and therefore call all present principles and ways of thought into question. When your axioms cannot account for the data, it is time to drop them and find better fundamental terms. We have not been able to solve the problems of Consciousness with the assumption that matter is the most basic and fundamental term. And so, if Cartesian dualism is to be overcome at all, we need to try it the other way around. 3. We are in the position of Copernicus. Remember Copernicus? He was making his calculations on the assumption that the Earth was the center of the Universe until they became so unwieldy that he decided to try it all the other way around. To make the sun the center, the Earth revolving around it. And lo, all of his data fell neatly into place. I am proposing a whole new Universe picture. Evolution makes us continuous with every other being, Consciousness would not be in us if it were not in them also, and then, in the atoms and molecules and cells that make up living beings. I propose to make Consciousness the most basic term and see what follows. I am in fact, proposing a new Copernican Revolution, that Consciousness is the true basis for the Universe and the right fundamental term, for science itself all other disciplines as well, and the whole of the modern world. And I predict that every intractable problem in science or the modern world, will go down like a line of dominos before it. In a nutshell: Consciousness and not matter is “first and fundamental” in the Universe, it is there from the very “Beginning” everything has it and all of the true causalities, the explanatory principles belong to it. Not to matter. What then is matter? All matter is an Appearance of something much more real, Consciousness. All matter is an expression of Consciousness, even the least little bit of matter contains Consciousness, and is an expression of Consciousness. And so, we revise the scientific image of nature. Science at present is two termed, matter/energy. It needs to become three termed: Matter/energy/Consciousness, with the recognition that all of the basic principles, the true causalities of events, and of the Universe belong to Consciousness. And now physics. To accommodate this new Universe picture physics needs to alter just one term, energy. All energy contains Consciousness, that idea alone will change our world forever. The animals the trees the plants are just as conscious as we are, as is the Earth herself, a continuum of many forms of Consciousness of which our own is one. The Earth consists of interacting and intersecting forms of Consciousness, Consciousness within Consciousness within Consciousness within Consciousness. A remarkable work has just appeared entitled “Beyond Words What Animals Feel and Think.” Describing in detail how like ourselves all of the animals are. And the more we can see how like us everything else really is, the harder it will be for us to do them all in, in the interest of turning them into consumer items. And so, here is a new principle of understanding, that entails completely new forms of explanation, and a whole new Universe picture to be spelled out in terms of Consciousness and its various properties. This is a Universe that is aware awake and Enspirited throughout. And so, there is only one principle, not two. And so, how does Consciousness work? There is “no mind/body problem.” My Consciousness is aligning the Consciousness of neurons in the brain, that aligns the Consciousness of all other cells in the body, that aligns the Consciousness of molecules and atoms themselves. Mainly from the top down, but also interactive, and not reduction to the purely physical forces. 4. And so, here is a radical new Universe picture, and with it a new way to think about the Universe itself, the Earth, Ourselves, and Spirit. It requires a complete revision of both of the terms of modern science itself. The problem of the modern world owes in deep measure to Descartes concept of matter as something devoid of interior life. But he is only the most powerful and simple expression of a whole tradition of thought that predates him, that goes back to the very dawn of thought itself. It owes to the conviction of both Plato and Aristotle that the Earth was something devoid of reason, or mind, and therefore something to be held in complete contempt. We are emerging from a civilization based on contempt for the Earth, and down the road, it will become contempt for the body, sex, women, the Native people, and people of color everywhere. And so, this entire tradition is now up for us, it has brought us to the brink of our own extinction, and we need to get beyond it. I am proposing that this term Consciousness is the way out. The missing piece of the puzzle and the idea whose time has come. And it will enable us to move into a completely new civilization based on respect for the Earth, women, sex, people of color, that honors everyone and has a place for all. Revolutions in science occur when new data show up that cannot be accounted for by existing paradigms (Thomas Kuhns: The Structure of Scientific Revolutions). Consciousness, and all the properties and problems of Consciousness are just such data, and they compel a new scientific revolution. But we are a scientific age. A new Copernican revolution in science is such as revolution everywhere. And Consciousness is the key to getting every other reality at all levels and depths right as well. It will enable us finally to get the Earth right, get ourselves right with the Earth, and with one another. Archimedes: Give me a place to stand, and I will move the world. I am proposing a new synthesis among our fundamental terms in which this term Consciousness is the new lynchpin. And so, I return once more to Descartes. Descartes in the Mediations was a dualist, they were two realities interacting in the pineal gland mind and body. But Descartes age was high on “Cartesianisms,” on Descartes concept of matter. Animals were simply cleverly wired machines (Hobbes called them automata). Rumor had it that Descartes followers went about kicking dogs reasoning that their howls were not due to any feelings of pain, but simply the wiring of the machine. We have been doing this to the Earth ever since, and now the Earth is not going to stand for it any longer. It is time we all woke up. There is no matter in Descartes sense of it, or in Plato and Aristotle’s sense of it. This old concept of matter is embedded in all of the crisis and catastrophes---fires, drought, pandemics, over population, the disintegrating economies, our ways of life, capitalism and consumerism themselves. All matter is Enspirited, contains Consciousness, and is an expression of Consciousness. Now I tell you something about Descartes you may not know. In the Mediations was a dualist, there are minds and bodies. But by the end of his life, he knew the truth. Descartes guided his whole life by these vivid dreams, and toward the end of his life he had this dream: He saw the Universe as a giant machine and in the heart of the machine propelling the whole, was Consciousness. And so, out of the shades and shadows and into the light of day. Here is a renewed and a new science, a new cosmology. And with it, a revolutionary new metaphysics. The whole of the modern world is in the grip of a false metaphysics, based on Descartes theory of matter. Here is a new, and finally true metaphysics based on the single term, Consciousness. 5. And in all my works, I spell out this new metaphysics based on Consciousness, and what it means for how we think about virtually everything: The Universe, the Earth, Ourselves, and Spirit. Of who, what and where Spirit is, that we may connect with Spirit everywhere. There is only one term for the Universe, and not two, this single term Consciousness, that manifests itself in two modes: Consciousness in Form, Consciousness Formless. And so, here is a sketch of what this new term Consciousness really means. For four great aspects of the real, four new cornerstones for a whole new civilization on Earth, based on Love and Truth. A. For the Universe: New causalities, all matter is an expression of Consciousness, awake and aware, Enspirited throughout, which has a place for the causalities of love ideas intent plan and purpose, what Aristotle called final causality, that for the sake of which. And it has a place for subjectivity, the greatest mystery in the whole of the Universe, knowable only in ourselves, but there in everything else as well, bedrock in the chain of causalities. The buck stops here. Here are two very different Universe pictures. The Cartesian Universe consists of things, pushed, and pulled around by the physical forces that function blind. The true Universe consists of selves and not things. Selves at least in ourselves, are organized and focused about an I, an I am, or a sense of self in everything, ever other being dear to itself. Just one aspect of subjectivity. And so, it is Consciousness all the way down, and subjectivity all the way down. Science proceeds on the basis of the negligible of what it can leave out as unimportant. Subjectivity is the ultimate animating principle of the Universe. What Descartes really did was to strip from nature what is most essential about it, its animating principle Consciousness. And so, we come out of a long history of “clunk.” The great male thinkers have killed creation. First in concepts and now in the lived life. And so, after centuries of fruitless search, not all of it in vain, finally, and just in time the true basic principle for the Universe has shown up in virtually all disciplines, this term Consciousness. B. And so, the Earth: What does this term Consciousness really mean for the Earth? It means that all of the bright array of beings around us have Consciousness. And the more we can realize how like us they are, the harder it will be to do them all in. Is this what it really means to be “made in the image of Spirit?” To destroy ever other living being? The god of Genesis is a creator god who has created billions and billions of living forms. Man, taking himself to be made in the image of Spirit has destroyed virtually all of it. The Earth is not things, not commodities and resources, not an endless array of consumer goods. The Earth consists of conscious living spiritual beings like ourselves, who need to be honored and respected, nurtured and cared for, to be Loved. And if the human race can finally pull it off and bring Love here and start helping the Earth rather than destroying her, even our vast numbers now at 8 billion, may not matter. Deeply embedded in the modern world is a false cosmology based on the hitherto useful but ultimately false metaphysics of Descartes. In particular it owes to Descartes concepts of matter, and of the Earth, as something devoid of Consciousness. And now this concept is up for us. If there is a single idea enabling and driving the destruction of the planet, it is the conviction that the Earth is something devoid of Consciousness. And we all have a vested interest in keeping this false concept in place. When you intend to ravage and savage the Earth, to turn it into consumer items, and money in the bank, first pretend she has no Consciousness that way we need not have any conscious about it. We are in deep trouble with the planet. Virtually all human economies are based on the destruction of the Earth, and we are now at a place in our history where we can foresee if we continue on as we are, our own extinction. And so, here are a few new guiding principles for the planet, based on Consciousness. Consciousness has field properties. The Earth is Consciousness throughout, connected and interconnected throughout, intersecting and interacting fields of Consciousness of which our own is one. To harm one is to harm all. Only this understanding of the Earth can set our destructive technologies, and capitalism, their goals, and their limits. The real problem with capitalism, and with civilization itself is it has no true understanding of the Earth, all the exquisite networks and webworks that connect all beings with one another. Nor it is about to admit that the Earth is our “life support system,” reason gone insane in the modern world. We are destroying our life support system, capitalism is the full expression of the human death wish in the modern world, and it needs to change. And now, let the barriers between ourselves and all other beings go down. C. And so, Ourselves. This new Universe picture based on Consciousness opens into and has a place for new concepts of human identity. In particular, it has a place for reincarnation, a process whereby one Consciousness dons’ bodies again and again and lays them down. This is a process wholly impossible on materialistic theories. This new view of things puts a higher perspective on Freudian determinism, which is a partial knowing in a greater account. We are something more than the victims of genes drives and childhood. We are immortally eternal evolving spiritual beings who take on a cycle of earthly lives in order to achieve certain goals and abilities, and then, our earthly cycle complete, we depart the Earth plane for other areas of the Universe physical or purely spiritual, to continue our evolution elsewhere. The scientific evidence for reincarnation is increasing on all sides, see for example the work of Michael Newton, a mainstream scientist forced to confront the fact of reincarnation. A completely new reincarnational picture is now emerging everywhere. We choose our parents for abilities we could acquire through them. We all come here with reasons for being here, and we all have free will, an original property of Consciousness, and we work out our issues accordingly. We all come here with the same reason for being here. It is to experience the Earth plane and human society at all levels and depths, in every social role, every climate, both sexes male and female and in all races. We are all here to acquire a deep understanding of the Earth plane with all its challenges and all of its present problems. We are not here to devour and consume the Earth, but to honor her for the learning experience she makes available for us. And so, reincarnation is the great equalizer, the fundamental basis for any bill of rights. Many of the problems of the modern world owe to the fact that reincarnation has not been taught in the West. Reincarnation was the center piece of Jesus teachings. It was banned by a fourth century council that decided the populous could best be controlled through fear. They edited all mention of reincarnation from the scriptures, and inserted fear terms instead, a judgmental god, and so on. If reincarnation had been taught, there would have been no suppression of women, but the gift of both sexes would have been honored and developed. And there would have been no reason for contempt for people of color because who they are, we have been or will be. There is no reason to look down on anyone when we know that our own identity includes membership in theirs. The truth of reincarnation needs to be the foundation for getting ourselves right with the Earth, and with one another. D. And so, Spirit. This new Universe picture, based on Consciousness, has a place for Spirit as simply Infinite Consciousness. All universes all worlds are formed out of this Consciousness, divine and sacred throughout. And Spirit is everywhere in the Earth and can be connected everywhere. And the Native North American people had things right. Everything has its own Spirit, and without contradiction is also an expression of Spirit. And what I am really doing in terms of concepts of modern science is presenting the Native North American version of the Real. And this new Universe picture has a place for the essential insight of all religions almost smothered by church tradition: Love. Not an emotion but a great Oneness, that can be found everywhere, even in a busy city street. But especially in the Earth, that is levels and depths of Oneness everywhere. And so, for the first time in their long and bitter antagonistic history, science and religion now share a common base with this term Spirit, the lynchpin in a new conceptual framework. And I offer an interpretation of where we are in our history, this present moment of historical grace, and these tumultuous times in which we live, the return of the Goddess and the Divine Feminine, the Reappearance of the Feminine in history, the Advent of Women, this great Awakening, as of Springtime after a long dark Winter, the Awakening, the Second Coming. And so, stay tuned! (shrink)

GAMETOGÊNESE -/- Emanuel Isaque Cordeiro da Silva Instituto Agronômico de Pernambuco Departamento de Zootecnia – UFRPE Embrapa Semiárido -/- • _____OBJETIVO -/- Os estudantes bem informados, estão a buscando conhecimento a todo momento. O estudante de Veterinária e Zootecnia, sabe que a Reprodução é uma área de primordial importância para sua carreira. Logo, o conhecimento da mesma torna-se indispensável. No primeiro trabalho da série fisiologia reprodutiva dos animais domésticos, foi abordado de forma clara, didática e objetiva os mecanismos de diferenciação (...) sexual dos embriões em desenvolvimento, quais os genes envolvidos nesse processo e tudo mais. Nesse segundo trabalho, a abordagem será teórica, mas também clara, sobre a formação primordial dos gametas femininos e masculinos, através da ovogênese nas fêmeas e a espermatogênese nos machos. Esse trabalho visa levar a importância do processo de formação dos gametas e a produção hormonal das gônadas, bem como o entendimento sobre as interações com o eixo hipotálamo-hipofisário. -/- •____INTRODUÇÃO -/- A reprodução sexual é um processo mediante a qual dois organismos da mesma espécie unem seu material genético para dar lugar a um organismo fixo com combinação única de genes; para isso, cada organismo produz células que contém a metade do material genético característico da espécie. Essas células haploides (1n) são denominadas gametas; ao combinar-se um gameta masculino com um feminino produz-se uma célula diploide (2n) (zigoto ou ovo) a partir da qual se forma o embrião. A grande maioria das espécies com reprodução sexual são anisogâmicas, o que significa que produzem dois tipos de gametas diferentes: os gametas masculinos são microscópios, móveis e produzem-se em grande quantidade, enquanto que os femininos são grandes, imóveis e produzem-se em menor quantidade. O tipo de gameta que um indivíduo produz é o que define seu sexo; sobre os animais o macho é o indivíduo que produz grandes quantidades de espermatozoides e a fêmea produz uma menor quantidade de óvulos, enquanto que nas plantas as gônadas masculinas são as produtoras pólen e as femininas produzem oosferas. Os gametas são diferentes do resto das células do organismo, as quais se chamam células somáticas; essas últimas são diploides porque contém dois pares de cromossomos, um par herdado do pai do indivíduo e o outro da mãe. As células somáticas, ademais, se dividem por mitose, ao qual os cromossomos se duplicam antes de cada divisão celular e cada uma das células filhas recebe um complemento diploide idêntico dos cromossomos, logo todas as células somáticas de um indivíduo possuem o mesmo material genético, embora cada tipo celular expresse diferentes combinações de genes. Em contraponto, os gametas são células haploides porque possuem somente um par de cromossomos e a metade do material genético característico da espécie. Cada um dos cromossomos em um gameta é resultado da recombinação dos genes contidos nos cromossomos paterno e materno do indivíduo que originam o gameta, e cada um destes possuem uma combinação única de genes. Os gametas se formam a partir das células germinais, que são células que em sua origem são diploides e elas de “comprometem” a manter-se como uma linha celular especial que em determinado momento sofrerá o processo de meiose para dar origem aos gametas haploides, sejam óvulos ou espermatozoides segundo o sexo do animal. Como descrito no trabalho sobre a diferenciação sexual, as células germinativas primordiais originam-se no epiblasto do embrião, e migram desde o saco vitelino até colonizar as cristas gonodais, onde, por sua vez, proliferam-se e se organizam junto com as células somáticas da gônada primitiva para formar o testículo ou o ovário. As células germinais masculinas e femininas tem a mesma origem embrionária. As gônadas indiferenciadas em um embrião possuem três tipos celulares: as células que dão origem aos gametas (ovogonia ou espermatogonia), as precursoras de células que nutrem os gametas em desenvolvimento (células da granulosa no ovário; células de Sertoli no testículo) e as precursoras de células que secretam hormônios sexuais (células da teca no ovário; células de Leydig no testículo). As células germinais são as únicas estruturas do organismo que têm a capacidade de dividir-se por meiose sofrendo uma redução no número de seus cromossomos, sendo responsável pela transmissão da carga genética aos descendentes. Em contraste, as células somáticas somente se dividem por mitose. A formação dos gametas compreende fases sequenciais de mitose, meiose e pós-meiose. Esses processos são altamente organizados e necessitam de um preciso e bem coordenado programa de expressão genética. Uma das características importantes da gametogênese é a redução cromossômica, que através da meiose, reduz pela metade o número de cromossomos e produz células distintas entre si, devido a trocas de material genético entre os pares de cromossomos provenientes do pai e da mãe, o que ocorre no processo de “crossing over” durante a primeira fase da meiose. A gametogênese é o processo mediante o qual as células germinais de cada sexo se multiplicam, dividem e diferenciam até formar os gametas. No caso da formação dos gametas masculinos o processo recebe o nome específico de espermatogênese, e para os gametas femininos é denominado como ovogênese. Embora os dois processos alcancem o objetivo comum de produção das células haploides, por onde compartilham algumas características, existem diferenças marcadas entre eles devido a necessidade de produzir um número muito distinto de gametas, de tamanho diferente, e com características de motilidade também distintas. -/- •___ESPERMATOGÊNESE -/- A espermatogênese é o processo mediante o qual se produz os gametas masculinos denominados espermatozoides. Durante a vida fetal as células germinais e as células somáticas do testículo em formação organizam-se em túbulos seminíferos que se derivam dos cordões sexuais primários e conformam a maior parte da medula do testículo. Na etapa fetal cada tubo seminífero é delimitado por uma membrana basal, recoberta na parte interior pelas células precursoras das células de Sertoli (um tipo de células somáticas). No exterior do túbulo localizam-se as células precursoras das células de Leydig ou intersticiais (figura 1), que também são células somáticas. Entre a membrana basal e as células de Sertoli encontram-se algumas células germinais denominadas espermatogonias de reserva A0 (denominadas gonócitos) que serão o único tipo de células germinais presentes no testículo enquanto o animal não alcançar a puberdade. As células de Sertoli estabelecem na região basal uniões oclusoras entre si, formando parte da barreira hemato-testicular. As espermatogonias A0 localizam-se por dentro da membrana basal do túbulo seminífero, embora fora da barreira hemato-testicular. Figura 1: fase neonatal. Nota-se a grande infiltração de tecido intersticial em quase 50% da seção originando que os túbulos sejam pequenos e redondos em sua maioria. O citoplasma e núcleo das células pré-Leydig são notadas claramente por essa ser uma espécie suína onde o tecido intersticial está claramente diferenciado. Hematoxilina-eosina (X 220.5). Fonte: Embrapa. -/- O número de células de Sertoli no testículo depende da influência do hormônio folículo estimulante (FSH) presente durante a vida fetal e as primeiras etapas de vida pós-natal. A população de células de Sertoli ao chegar a puberdade se manterá fixa durante o resto da vida do animal; existe uma relação positiva entre o tamanho e a população de células de Sertoli e a capacidade de produção de espermatozoides do testículo. As células de Sertoli são as únicas células somáticas que estão no epitélio seminífero, e sua função é a nutrição, sustentação e controle endócrino das células germinais. As células de Sertoli participam ativamente no processo de liberação dos espermatozoides para a luz do túbulo. Nesse momento, as células de Sertoli realizam a fagocitose de parte do citoplasma do espermatozoide dos chamados corpos residuais. As células de Sertoli também fagocitam as células germinais que se degeneram no curso normal da espermatogênese. Essas células ainda sintetizam grande quantidade de proteínas, como por exemplo as proteínas ABP (androgen hinding protein), que transportam andrógenos para todo o aparelho reprodutivo, transferrinas, que transportam ferro para a respiração celular das células germinais e também às inibinas, que regulam a liberação de FSH pela hipófise, através de um sistema de retroalimentação (feedback) negativa (figura 2). Figura 2: epitélio seminífero, células de Sertoli (flecha) (400 X). Fonte: Embrapa. -/- Antes da puberdade dos túbulos seminíferos observam-se ao corte como estruturas de diâmetro pequeno, sem luz, e conformados unicamente pelas células de Sertoli e espermatogonias de reserva e rodeados por abundante tecido intersticial, ao que estão presentes as células precursoras das células de Leydig. Ainda antes da puberdade, a diferenciação celular manifesta-se primeiro pela presença de espermatócitos primários, os quais se degeneram em geral na fase de paquíteno, por falta de estimulação hormonal. A partir de que o animal chega a puberdade inicia-se o processo de espermatogênese, que se manterá durante toda a vida do animal, exceto em espécies de animais silvestres muito estacionais, ao qual pode se suspender durante a época não reprodutiva para voltar e ser retomada na época ou estação reprodutiva. Depois da puberdade, os túbulos seminíferos possuem um diâmetro muito maior; em seu interior observa-se um grande número de células germinais de todos os tipos, diferentes estádios de divisão, e em seu lúmen contém líquido e espermatozoides. Ainda sobre o alcancei da puberdade, as espermatogonias começam a dividir-se aceleradamente por mitose, enquanto que no espaço intersticial as células mesenquimais também começam a se diferenciar e a dar origem as células de Leydig (figura 3). A partir dessa etapa as células de Leydig (totalmente diferenciadas) são também evidentes no exterior do túbulo, junto com as células mioides ou peritubulares que o rodeiam o que ao contrair-se são responsáveis por controlar o avanço dos fluidos e as células presentes no lúmen do túbulo. As células mioides estão situadas ao redor do túbulo, e é creditado a elas a promoção da contração e da integridade estrutural do túbulo. Esse tipo celular apenas se diferencia na puberdade pela ação dos andrógenos (figura 4). As interações entre as células de Sertoli e as mioides parecem ter um papel importante na manutenção das funções do testículo. Durante o processo de espermatogênese, as espermatogonias de reserva dividem-se periodicamente e enquanto algumas células fixas permanecem como espermatogonias de reserva, outras proliferam e sofrem uma seção de divisões mitóticas durante as quais se vão diferenciando até formarem espermatócitos primários (espermatocitogênese ou fase de mitose), logo sofrem divisões especiais mediante as quais reduzem seu número de cromossomos (fase de meiose), e ao final trocam de forma para converter-se em espermatozoides (espermatocitogênese) (figura 5). Cada uma dessas etapas da espermato- gênese será descrito detalhadamente adiante, antes é necessário a explicação de algumas características das células de Sertoli e de Leydig que ajudarão a entender seu papel durante a espermatogênese. Figura 3: células de Leydig no espaço intersticial do testículo bovino adulto PAS (400 X). Fonte: Embrapa. -/- Figura 4: o estabelecimento da puberdade pela presença de espermatozoides no túbulo. Hematoxilina-eosina (400 X). Fonte: Embrapa. Figura 5: fases mitóticas das espermatogonias (A0 e B) para formação de um espermatócito primário e as duas fases de meiose que se sucedem antes da espermatogênese. Fonte: ZARCO, 2018. -/- Ao início da espermatocitogênese as uniões oclusoras entre as células de Sertoli se abrem por etapas (como as comportas de um submarino) para permitir a passagem das espermatogonias em direção ao centro do túbulo seminífero sem que se estabeleça uma continuidade entre o exterior e o interior da barreira hemato-testicular. Uma vez ultrapassada essa barreira, as sucessivas gerações de espermatogonias, espermatócitos, espermátides e espermatozoides irão se localizar em direção ao interior do túbulo seminífero, em estreita associação com as células de Sertoli. Em consequência, as células de Sertoli dividem o túbulo seminífero em dois compartimentos; o compartimento basal (debaixo das uniões oclusoras das células de Sertoli), ao qual residem as espermatogonias de reserva, e o compartimento adluminal (em direção ao centro do túbulo), cujos espaços entre as células de Sertoli desenvolvem o resto do processo de espermatogênese (meiose e espermatocitogênese). Esse feito é importante porque durante a vida fetal as únicas células germinais existentes eram as espermatogonias de reserva, pelo que os antígenos expressados por gerações mais avançadas (espermatogonias intermediárias, secundárias, espermátides e espermatozoides) não são reconhecidos como próprios do corpo pelo sistema imunológico. Logo, o anterior implica que deve existir uma barreira entre eles e o sangue para evitar um ataque imunológico. Em todas as etapas da espermatogênese, as células de Sertoli atuam como células de suporte para as células germinais, que sempre permanecem recoberta pela membrana das células de Sertoli. Também atuam como células nutricionais já que proporcionam o meio em que as células germinais se desenvolvem e maturam, assim como as substâncias que regulam e sincronizam as sucessivas divisões e transformações das células germinais. As células de Sertoli produzem hormônios, como estrógenos e inibina que atuam sobre a hipófise para regular a secreção das gonadotropinas que controlam a espermatogênese. As células de Leydig que residem no exterior do túbulo seminífero também são importantes para a espermatogênese: produzem a testosterona que estimula e mantém a espermatogênese, bem como serve como substrato sobre o qual atua como aromatizador das células de Sertoli para transformá-las em estrógenos. Como supracitado, para seu estudo podemos dividir a espermatogênese em três fase: espermatocitogênese, meiose e espermiogênese (figura 6). Agora, serão descritas cada uma dessas etapas. Em algumas espécies, incluindo no homem, os macrófagos representam o segundo tipo celular intersticial mais numeroso no testículo, depois das células de Leydig. Os macrófagos e vários subtipos de linfócitos são identificados nós testículos de ovinos e ratos. Eles estão intimamente associados com as células de Leydig e atuam juntamente na regulação da esteroidogênese. Figura 6: fluxograma da espermatogênese. -/- Espermatocitogênese -/- A espermatocitogênese, também chamada de etapa proliferativa ou de mitose, consiste numa série de divisões mitóticas sofridas pelas células descendentes de uma espermatogonia de reserva. Uma vez que a célula se divide, abandona o estado de reserva e começa um processo de diferenciação. As espermatogonias de reserva (denominadas espermatogonias A0 na rata ou As nos humanos) são células que existem desde a vida fetal e que permanecem mitoticamente inativas durante a infância. Uma vez que alcançam a puberdade começam a dividir-se em intervalos regulares, e as células filhas podem permanecer como espermatogonias de reserva ou abandonar a reserva e ingressar na dita espermatocitogênese. Uma vez abandonada a reserva, as células filhas que vão se formando em cada divisão permanecem unidas por pontes citoplasmáticas, constituindo um clone que se divide sincronicamente. As células que se formam depois de cada divisão continuam sendo espermatogonias, porém cada geração é ligeiramente diferente da anterior. Na rata, por exemplo, as espermatogonias tipo A0 ao dividir-se originam espermatogonias do tipo A1, que em sucessivas divisões formam espermatogonias dos tipos A2, A3 e A4, as quais, por sua vez, sofrem outra mitose para formar espermatogonias intermediárias e uma mais para formar espermatogonias do tipo B. Essas últimas se diferenciam (sem se dividir) em espermatócitos primários, processo em que termina a fase de espermatocitogênese, que literalmente significa processo de geração de espermatócitos. As espermatogonias tipo A0 são a fonte para a contínua produção de gametas. A metade delas se dividem e formam células iguais (as chamadas células tronco) e a outra metade forma as espermatogonias A1, que sofre novas divisões mitóticas e formam os tipos 2, 3 e 4. O tipo A4 sofre mitose para formar a intermediária (A In), que por mitose, forma a tipo B (figura 6). Esses tipos de espermatogonias podem ser identificadas em evoluções histológicas de acordo com sua organização topográfica na membrana basal dos túbulos seminíferos ou mediante seu conteúdo de heterocromatina. Outra maneira de diferenciação se baseia em marcadores moleculares específicos que distinguem as espermatogonias tronco (A0) das demais, com os fins de isolamento, desenvolvimento in vitro e transplante. As tipo B passam por mitose para formarem os espermatócitos primários; estes iniciam a primeira etapa da meiose formando os espermatócitos secundários; na segunda etapa da divisão meiótica, cada espermatócito secundário se divide e formam as chamadas espermátides. Quando o testículo alcança seu desenvolvimento total, a meiose completa-se e as espermátides originadas se convertem em espermatozoides. Um dos maiores sinais característicos desse fenômeno é o alargamento das espermátides e sua migração em direção ao lúmen do túbulo seminífero (figuras 4, 7 e 8). Figura 7: espermatogonias marcadas por imuno-histoquímica, anticorpo monoclonal TGFa (400 x). Figura 8: fases de divisões meióticas (M), espermatócitos em paquíteno (PA) e espermatócitos secundários (ES). -/- Figura 9: estádio posterior a liberação dos espermatozoides na luz do túbulo. Hematoxilina-eosina (400 x). Mediante as seis divisões mitóticas que ocorrem durante a espermatocitogênese se forma potencialmente um clone de 64 espermatócitos primários a partir de cada espermatogonia A que ingressa sobre o processo. Não obstante, algumas células sofrem apoptose em cada uma das etapas do processo, ao qual o número real formado é menor. Em outras espécies produzem-se um transcurso similar de divisões mitóticas sucessivas durante a espermatocitogênese, embora a nomenclatura utilizada possa ser distinta, por exemplo nos bovinos as duas últimas divisões mitóticas dão origem as espermatogonias de tipo B1 e B2. -/- Meiose -/- Uma vez que as espermatogonias B se diferenciam em espermatócitos primários, esses iniciam a etapa de meiose, com uma nova divisão; desta vez a divisão é do tipo meiótica. Ao completar-se a primeira divisão meiótica (meiose I) se obtém os espermató-citos secundários, que ao sofrer a segunda divisão meiótica (meiose II) dão origem as espermátides. Vale salientar que a meiose é o processo mediante o qual reduz-se a metade do número de cromossomos, pelo que as espermátides que se obtém são células haploides (1n). Os espermatócitos secundários que se formam depois da primeira divisão meiótica contém a metade do número normal de cromossomos, porém a mesma quantidade de DNA já que cada cromossomo é duplo. As espermátides formadas na conclusão da segunda divisão meiótica (figura 7), por sua vez, contém a metade dos cromossomos, e esse já não são duplos, já que se trata de células 1n. Também deve-se enfatizar que durante a meiose é relevante o entrecruzamento dos cromossomos homólogos, pelo que cada espermátide possui uma combinação única e diferente de genes paternos e maternos. Outro ponto que deve ser levado em consideração é que cada espermátide somente possui um cromossomo sexual; a metade das espermátides contém o cromossomo X herdado da mãe do macho que está levando a cabo a espermatogênese e a outra metade contém o cromossomo Y herdado de seu pai. Para cada espermatócito primário que entra no processo de meiose obtém-se cerca de quatro espermátides, pelo qual ao ser completada a meiose potencialmente se poderiam formar até 256 espermátides por cada espermatogonia que abandona a reserva e ingressa na espermatocitogênese. -/- Espermiogênese -/- Durante a espermiogênese, também chamada de fase de diferenciação, as esper-mátides sofrem, sem se dividir, uma metamorfose que as transforma em espermatozoides, os quais finalmente são liberados das células de Sertoli em direção ao lúmen do túbulo seminífero. A espermiogênese é um processo complicado e longo já que a espermátide deve sofrer complexas trocas nucleares, citoplasmáticas e morfológicas que resultam na forma-ção dos espermatozoides. Algumas dessas mudanças incluem a condensação do material nuclear para formação de um núcleo plano e denso, a eliminação do citoplasma para a constituição de uma célula pequena, a formação de uma estrutura especializada denomi-nada acrossomo ou tampa cefálica, e a formação do pescoço e da cauda (flagelo) do esper-matozoide, do que depende a sua motilidade. Durante a maior parte da espermiogênese, as espermátides se mantém com uma estreita associação com as células de Sertoli; logo, chega-se a observar, então, flagelos que se projetam em direção a luz do túbulo que pare-cem sair das células de Sertoli, sendo na realidade os flagelos dos espermatozoides que ainda não tinham sido liberados pelo lúmen. Ao liberar os espermatozoides em direção a luz do túbulo, as células de Sertoli realizam a fagocitose de parte do citoplasma dos espermatozoides (corpos residuais). Também fagocitam os restos de todas as células germinais que sofrem apoptose ou degeneram-se durante a espermatogênese. Credita-se que ao realizar essas funções as células de Sertoli podem fazer uma monitoração eficiente da espermatogênese, o que lhes permitiria emitir sinais para colaborar na regulação desse processo em nível gonodal e a nível sistêmico através da secreção de hormônios como a inibina e o estradiol. Além da inibina e activina, as células de Sertoli sintetizam outras proteínas, como a ABP (proteína ligadora de andrógenos) que serve como uma molécula de transporte de andrógenos dentro dos túbulos seminíferos, ductos deferentes e epidídimo, ou a transfer-rina, que transporta o ferro necessário para a respiração celular. -/- Resultados da espermatogênese -/- O resultado da espermatogênese não significa apenas uma simples multiplicação das células germinais (até 256 espermatozoides a partir de cada espermatogonia A1), senão que através dela são produzidos gametas haploides pequenos, móveis e com grande diversidade genética entre eles, ao mesmo tempo que se mantêm uma reversa de células mãe (espermatogonias A0) a partir das quais se poderiam originar novos ciclos de esper-matogênese durante o resto da vida do animal. -/- Controle hormonal da espermatogênese -/- Como mencionado, o FSH reproduz um importante papel para o estabelecimento das células de Sertoli durante a vida fetal e início da vida pós-natal. O começo da esper-matogênese também é estimulado pelo FSH, que atua sobre as células de Sertoli para estimular sua função e a ativação de sinais dessas células em direção as células germinais, incluindo-as a abandonar a reserva e ingressar na espermatogênese. O FSH, assim mesmo, estimula a mitose durante o resto da espermatogênese e aumenta a eficiência do processo, já que reduz a apoptose e a degeneração de espermatogonias intermediárias e do tipo B. O FSH também estimula as células de Sertoli para produzirem inibina e ABP. Uma vez iniciada a espermatogênese somente requerem níveis baixos de FSH para se mantê-la. As células de Sertoli também devem ser estimuladas pela testosterona para funcio-nar de maneira adequada; se requer também do LH hipofisário: hormônio que estimula as células de Leydig para produzir testosterona. Por sua vez, a secreção de LH e FSH é regulada pelo GnRH hipotalâmico: esse neurohormônio também faz parte do mecanismo de regulação da espermatogênese. A espermatogênese também é modulada em nível local mediante a produção de determinados fatores e interações entre as células. Dentro dos fatores locais podemos mencionar o fator de crescimento parecido com a insulina 1 (IGF-1), o fator de crescimen-to transformante beta (TGF- β), activina, ocitocina e diversas citocinas. Entre as intera-ções celulares existem tanto uniões de comunicação entre as células de Sertoli e as células germinais, como pontes citoplasmáticas entre todas as células germinais que formam o clone de células descendentes de uma espermatogonia A1. Uma vez que as células de Sertoli iniciam sua função na puberdade é possível manter experimentalmente a espermatogênese somente com testosterona, sem ser requeri-dos nenhum outro hormônio. A quantidade de espermatozoides produzidos, no entanto, é maior quando há presença do FSH. Abaixo do estímulo do FSH as células de Sertoli produzem estradiol e inibina, hormônios que geram uma retroalimentação sobre o eixo hipotálamo-hipofisário para a regulação da secreção de gonadotropinas. Em particular, a inibina reduz a secreção de FSH, pelo qual é factível que sirva como um sinal que evite uma excessiva estimulação as células de Sertoli. -/- Ciclo do epitélio seminífero -/- Em cada espécie as espermatogonias de reserva iniciam um novo processo de divi-sões celulares em intervalos fixos: a casa 14 dias no touro; 12 dias no garanhão e a cada 9 dias no cachaço (reprodutor suíno). A nova geração de células que começam a proliferar sobre a base do tubo deslocam-se em direção ao centro do túbulo a geração anterior, que por sua vez deslocam-se as gerações anteriores. Devido as mudanças que vão sofrendo cada geração celular se ajustam a tempos característicos de cada etapa, já que rodas as células em uma determinada seção do túbulo estão sincronizadas entre si pelas células de Sertoli; em cada espécie somente é possível encontrar um certo número de combinações celulares: 14 diferentes combinações no caso da rata, 8 no touro e 6 no ser humano. A sucessão de possíveis combinações até regressar a primeira combinação se conhece como o ciclo do epitélio seminífero. Na maioria das espécies os espermatozoides que são libera-dos em direção a luz do túbulo provém das células que entraram no processo de esperma-togênese quatro gerações antes que a geração que está ingressando nesse momento, pelo que a espermatogênese no touro dura ao redor de 60 dias e um pouco menos em outras espécies domésticas. Significa que os efeitos negativos das alterações na espermatogêne-se podem estar presentes até dois meses depois de que se produziram essas alterações. Como supracitado, geralmente se observa a mesma combinação celular em toda a área de uma determinada secção transversal do túbulo seminífero. No entanto, se fizermos uma série de secções, observa-se que ao longo do túbulo há uma sucessão ordenada de combinações (a primeira em uma determinada secção; a segunda combinação na seguinte secção, e assim sucessivamente em secções subsequentes até regressar a primeira combi-nação. Teremos, então, que ao início da divisão das espermatogonias A1 se produz de forma sincronizada em uma secção do túbulo, e vai-se transmitindo como uma onda peristáltica as secções adjacentes. Esse processo é denominado como onda do epitélio seminífero e graças à esse túbulo seminífero sempre tem secções em todas as etapas da espermatogênese, com o que se alcança uma produção constante de espermatozoides. -/- Alterações da espermatogênese -/- Nas espécies estacionais a espermatogênese, como já mencionado, pode reduzir-se ou inclusive suspender sua atividade fisiológica durante a época não reprodutiva dessas espécimes, porém esse processo fisiológico não pode ser considerado como uma altera-ção. No entanto, a espermatogênese só pode ser alterada pelas enfermidades ou por fatores externos. A principal causa de alterações na espermatogênese é o aumento da temperatura testicular. Por isso, os testículos são localizados na saco escrotal e são “caídos” para fora do corpo como pode-se observar nos bovinos, caprinos, ovinos, caninos e no próprio homem. A temperatura testicular deve estar cerca de 2 a 6 °C abaixo da temperatura corporal normal. As células germinais masculinas são sensíveis ao calor, pelo qual na maioria dos mamíferos os testículos se encontram fora da cavidade abdominal e existe um sofisticado sistema de termorregulação para mantê-los a uma temperatura menor que a corporal. Se a temperatura corporal for elevada ou se os testículos permanecerem na cavidade abdominal, ou ainda se os sistemas termorreguladores do testículo sejam afetados por fatores inflamatórios como edema ou falta de mobilidade testicular dentro do escroto, a temperatura do tecido testicular aumentará e a espermatogênese sofrerá alterações proporcionais ao excesso de temperatura e a duração da elevação. A espermatogênese também pode ser afetada pela exposição a hormônios ou a outras substâncias. É possível que a causa mais comum (sobretudo no homem) seja o uso de esteroides anabólicos, que elevam a concentração de andrógenos na circulação, provo-cando um feedback negativo sobre a secreção de gonadotropinas. Ao deixar de estimular-se o testículo pelas gonadotropinas, este deixará de produzir testosterona, e as concentra-ções de andrógeno exógeno nunca alcançará as altíssimas concentrações de testosterona que normalmente estão presentes a nível do tecido testicular por ser o local onde se produz o hormônio. Também se supõe que diversas substâncias com propriedades estrogênicas derivadas de processos industriais (indústria dos plásticos, hidrocarbonetos etc.) e presentes no ambiente (fatores xenobióticos) podem ser responsáveis pelas alterações na espermatogênese em diversas espécies, entre as quais se inclui o ser humano. -/- • OVOGÊNESE E FOLICULOGÊNESE -/- A ovogênese é o processo seguido pelas células germinais da fêmea para a forma-ção dos óvulos, que são células haploides. Durante a vida fetal as células germinais proliferam-se no ovário por mitose, formando um grande número de ovogonias, algumas das quais se diferenciam em ovócitos primários que iniciam sua primeira divisão meiótica para deter-se na prófase da divisão. Somente alguns desses ovócitos primários retornarão e concluirão a primeira divisão meiótica em algum momento da vida adulta do animal, dando origem a um ovócito secundário e a um corpo polar. O ovócito secundário inicia a sua segunda divisão meiótica, a qual volta a ficar suspensa até receber um estímulo apropriado, já que somente os ovócitos secundários que são ovulados e penetrados por um espermatozoide retornam e concluem a segunda divisão meiótica, dando origem a um óvulo (figura 10). O processo de ovogênese é realizado dentro dos folículos ovarianos, que também tem que sofrer um longo transcurso de desenvolvimento e diferenciação denominado foliculogênese pelo que a ovogênese como tal realiza-se dentro do marco desse último processo. Por essa razão, na seguinte seção descreverei tanto a ovogênese como a folicu-logênese, e a relação que existe entre ambos. Figura 10: representação da ovogênese. Na etapa de proliferação, as células germinais se diferen-ciam por mitose. A meiose I se caracteriza por uma prófase prolongada, ocorrendo a duplicação do DNA. Nas duas divisões, que ocorrem antes da ovulação e depois da fertilização, a quantidade de DNA é reduzida a 1n, com o fim de que a fusão dos pronúcles (singamia) pós-fertilização, seja gerado um zigoto com um número de cromossomos de 2n (diploide). -/- Geração de ovócitos primários e folículos primordiais Tanto a ovogênese como a foliculogênese iniciam-se durante a vida fetal, quando as células germinais primordiais provenientes do saco vitelino colonizam a gônada primitiva e, junto com as células somáticas z organizam-se para a formação dos cordões sexuais secundários, que se desenvolvem principalmente no córtex do ovário. Nesse período, as células germinais que colonizaram o ovário sofrem até 30 divisões mitóticas, proliferando-se até formar milhares ou milhões de ovogonias, que inicialmente formam “ninhos” constituídos cada um deles por um clone de várias ovogonias que descendem da mesma célula precursora e que se mantêm unidas por pontes citoplasmáticas, sincronizan-do suas divisões mitóticas. Nessa etapa alcança-se a máxima população de células germinais no ovário, que antes de nascer se reduzirá drasticamente por apoptose. No ovário do feto humano chegam a haver até sete milhões de células germinais que ao nascimento se reduzem a dois milhões. Os ovários fetais do bovino, de maneira análoga, chegam a ter até 2.100.000 células germinais, que ao nascimento reduzem para 130.000 aproximadamente. A redução no número de ovogonias produz-se ao mesmo tempo que essas células, que vêm dividindo-se por mitose e estão agrupadas em ninhos, iniciam sua primeira divisão meiótica para se transformarem em ovócitos primários: células germinais que se encontram em uma etapa de suspensão (diplóteno) da prófase da primeira divisão meiótica. Nesse período produz-se uma grande proporção de células germinais; as células somáticas dos cordões sexuais, por sua vez, emitem projeções citoplasmáticas que separam a isolam os ovócitos primários sobreviventes, ficando cada um deles rodeados por uma capa de células aplanadas da (pré) granulosa. Ao mesmo tempo em que se forma uma membrana basal entre as células da granulosa e o tecido intersticial do ovário. Ao ovócito primário rodeado de uma capa de células da (pré) granulosa aplanadas e delimita-das por uma membrana basal denomina-se de folículo primordial (figura 11). Nas vacas os folículos primordiais bem formados já estão presentes nos ovários a partir do dia 90 da gestação. A maioria dos folículos primordiais com os que nasce uma fêmea se manterão inativos durante um longo tempo; muitos deles durante toda a vida do animal. Nos folículos primordiais inativos tanto os ovócitos primários como as células da granulosa conservam sua forma original e mantém um metabolismo reduzido estritamente ao mínimo necessário para manter-se viáveis. Por essa razão, ao realizar um corte histológico de qualquer ovário as estruturas mais numerosas que se observam serão os folículos primordiais. No entanto, cada dia da vida de um animal, inclusive desde a vida fetal, um certo número de folículos primordiais reiniciam seu desenvolvimento, e a partir desse momento um folículo exclusivamente pode ter dois destinos: o primeiro, prosseguir seu desenvolvi-mento até chegar a ovular, e o segundo (que é muito mais frequente) encontrar em algum momento condições inadequadas que fazem fronteira com ele para parar seu desenvolvi-mento, levando-o a sofrer atresia e degenerar até desaparecer do ovário. Figura 11: sequência da foliculogênese apresentando as diferentes estruturas que podemos encontrar em cada fase. Fonte: ZARCO, 2018. Culminação da ovogênese A ovogênese somente se completará quando um ovócito primário reinicia a meio-se; completa sua primeira divisão meiótica para formar um ovócito secundário e um primeiro corpo polar e, quando, finalmente sofrer uma segunda divisão meiótica para formar um óvulo e um segundo corpo polar. Os óvulos são as células 1n que constituem os gametas femininos, pouco numerosos, grandes e imóveis. A grande maioria dos ovóci-tos primários, como veremos mais adiante, nunca retomam a meiose e, em consequência, não chegam a formar ovócitos secundários, e muitos dos ovócitos secundários tampouco sofrem uma segunda divisão meiótica, pelo que não chegam a formar os óvulos. Ao longo da vida de uma fêmea, na maioria das espécies, menos de 0,1% dos ovócitos primários (um a cada mil) chega a terminar a ovogênese, dando origem a um óvulo. O supracitado deve-se a que a ovogênese somente pode retomar-se e ser completa-da em ovócitos primários que se encontram dentro dos folículos primordiais que (uma vez ativados) vão alcançando diversas etapas de seu desenvolvimento em momentos precisos aos que encontram as condições ideais de oxigenação, nutrição, vascularização e exposição a fatores parácrinos e a exposição a concentrações de hormônios que se requerem para que o folículo continue em cada etapa de seu desenvolvimento com o processo de foliculogênese até chegar a ovular. Qualquer folículo que não esteja nessas condições ao longo do desenvolvimento sofrerá degeneração e atresia, pelo que o ovócito primário em seu interior nunca chegará ao ponto em que pode retomar a primeira divisão meiótica. No que resta da presente seção revisaremos o processo de foliculogênese em cujo marco se desenvolve a ovogênese; havemos que tomar de conta que essa última se limita ao que ocorre nas células germinais (ovogonia, ovócito primário, secundário e óvulo), pelo qual depende intimamente do desenvolvimento do folículo de que essas células formam parte. Em um princípio a ativação do folículo primordial e o desenvolvimento folicular são independentes das gonadotropinas: não se conhecem os mecanismos precisos median-te os quais um folículo primordial se ativa e reinicia seu desenvolvimento, nem como se decide quais folículos, dentre as dezenas de milhares de ou centenas de milhares presentes em um ovário se reativarão em um dia em particular. A reativação trata-se de uma liberação de influência de fatores inibidores, já que os folículos primordiais se reativam espontaneamente quando cultivados in vitro, isolados do resto do tecido ovariano. Uma vez que um folículo primordial se ativa, inicia-se um longo processo de desenvolvimento que somente depois de vários meses (ao redor de cinco meses no caso dos bovinos) o levará a um estádio em que seu desenvolvimento posterior requer a presença das gonado-tropinas; daí que se diz que as primeiras etapas do desenvolvimento são independentes das gonadotropinas. Durante a fase independente de gonadotropinas, um folículo primordial que tenha sido ativado e tenha começado a crescer; passará primeiro para a etapa de folículo primá-rio, caracterizada por conter um ovócito primário que está rodeado, por sua vez, por uma capa de células da granulosa, que não são planas, e sim cúbicas. Depois, se o folículo continuar crescendo se transformará em um folículo secundário, ao qual as células da granulosa começam a proliferar (aumentando em número) e se organizam em duas ou mais capas que rodeiam o ovócito primário. Entre o ovócito e as células da granulosa que o rodeiam se forma nesta uma zona pelúcida; ainda assim o ovócito mantém contato direto com essas células, mediante o estabelecimento de pontes citoplasmáticas que atravessam a zona pelúcida. Através dessas pontes citoplasmáticas as células da granulosa podem passar nutrientes e informação ao ovócito primário. O volume e o diâmetro do ovócito primário aumentam ao mesmo tempo que as células da granulosa proliferam-se, para incrementar as capas ao redor do ovócito. De maneira gradual o citoplasma do ovócito primário aumenta até 50 vezes seu volume e a proliferação das células continua. Esses folículos que possuem cada vez mais células e portanto mais capas de células da granulosa se denominam folículos secundários. Para evitar confusões, há a necessidade de nomen-clatura ao qual o folículo vá mudando de nome de primordial a primário e logo, de secun-dário, a terciário, por sua vez, o ovócito que encontra-se em seu interior, a todo momento, segue sendo um ovócito primário. Durante a etapa dependente de gonadotropinas, os folículos secundários começam a formar um espaço cheio de líquido, o antro folicular, desse modo se convertem em folí-culos terciários. Com a utilização de outra nomenclatura, a formação do antro marca a transição entre folículos pré-antrais (sem antro) e folículos antrais (com antro). Em algum momento dessa transição entre folículo secundário e terciário, também aparece a depen-dência de folículos em direção as gonadotropinas, pelo qual somente podem seguir crescendo na presença do hormônio luteinizante (LH) e do hormônio folículo estimulante (FSH). Nos bovinos e em outras espécies (para seu estudo), os folículos antrais são dividi-dos em pequenos, médios e grandes. Embora todos eles possuam um antro folicular, dependendo do seu grau de desenvolvimento requerem diferentes concentrações de gona-dotropinas para continuar o crescimento. Os folículos antrais mais pequenos somente re-querem concentrações baixas de LH e FSH, pelo qual podem continuar crescendo em qualquer momento do ciclo estral inclusive em animais que não estão ciclando (fêmeas em anestro pré-puberal, gestacional, lactacional, estacional). Nas etapas posteriores os folículos antrais requerem primeiro concentrações elevadas de FSH, e nas etapas finais somente podem continuar crescendo na presença de pulsos frequentes de LH, pelo qual somente os folículos que encontram-se sob concentrações apropriadas desses hormônios podem seguir crescendo. Por essa razão, nos animais que se encontram em anestro de qualquer tipo somente é possível encontrar folículos antrais pequenos ou médios, segundo a espécie, e nos animais que se encontram ciclando (estro) o maior tamanho folicular encontrado em um determinado dia do ciclo dependerá das concentrações de FSH e LH presentes nesse momento e nos dias anteriores. Um folículo que chega ao estado máximo de desenvolvimento, conhecido como folículo pré-ovulatório, ao final, somente chegará a ovular se for exposto a um pico pré-ovulatório de LH. Como supracitado, cada dia na vida de uma fêmea inicia seu desenvolvimento um certo número de folículos; a grande maioria sofrem atresia, mas depois da puberdade em cada dia do ciclo estral um ou vários folículos vão encontrando ao longo do seu desenvol-vimento concentrações hormonais que lhes permite chegar na etapa de folículo pré-ovula-tório. Somente nestes folículos, e como consequência de um pico pré-ovulatório de LH, se reinicia e completa-se a primeira divisão meiótica do ovócito primário, produzindo duas células distintas. Uma delas é o ovócito secundário, que retém praticamente todo o citoplasma. Contém, assim mesmo, em seu núcleo um par de cromossomos duplos, a outra é o primeiro corpo polar, que é exclusivamente um núcleo com uma quantidade mínima de citoplasma. Na maioria das espécies ovula-se um ovócito secundário que se encontra, então, suspendido na segunda divisão meiótica. Esta segunda divisão meiótica somente reinicia-rá e completarar-se uma vez que o espermatozoide começa a penetrar sob o ovócito secundário. Ao concluir-se a divisão se forma o segundo corpo polar e completa-se a ovogênese com o qual se obtém o óvulo, célula 1n que constitui o gameta feminino. No entanto, o óvulo existe pouco tempo como tal, já que em poucos minutos/horas (depen-dendo da espécie) se produzirá a fusão do núcleo do mesmo (pró-núcleo feminino) com o do espermatozoide (pró-núcleo masculino), com o qual se completa a fertilização e se forma um novo indivíduo (o ovo ou zigoto). -/- Ondas foliculares -/- Como mencionado supra, todos os dias um determinado número de folículos pri-mordiais se ativam e começam a crescer, os quais crescem em um ritmo característico em cada espécie. Isso provoca que em qualquer momento existam nos ovários folículos pri-mordiais (que começam a crescer em alguns dias ou semanas), assim como folículos secundários em diversas etapas do desenvolvimento, os quais iniciaram seu desenvolvi-mento em semanas ou inclusive meses (segundo o grau de desenvolvimento atual). Também em qualquer momento poderá haver folículos antrais nas etapas iniciais de seu desenvolvimento (com antros que já se podem detectar em cortes histológicos mas não são visíveis macroscopicamente). Todos esses folículos chegaram até seu estado de de-senvolvimento atual (primário, secundário ou antral pequeno), independente da etapa do ciclo estral em que sejam observados ou encontrados. Nos bovinos, os folículos que chegam ao início da etapa antral iniciaram seu desenvolvimento cinco meses antes, e todavia requerem ao redor de 42 dias para chegar ao estado pré-ovulatório. Para continuar seu desenvolvimento, os folículos antrais pequenos devem encon-trar concentrações altas de FSH, que os estimulam para prosseguir o crescimento. Cada vez que se produz uma elevação nas concentrações de FSH, esse hormônio estimula o desenvolvimento de um grupo de folículos antrais pequenos, que começaram a crescer muito tempo antes e que o dia da elevação de FSH tenha alcançado o grau de desenvolvi-mento preciso para responder com eficiência a este hormônio, o qual atuará através de seus receptores nas células da granulosa para estimular a produção de estradiol, a secreção de inibina, a produção de líquido folicular e a proliferação das células da granulosa. Um grupo de folículos antrais pequenos é assim recrutado pelo FSH para acelerar seu cresci-mento e aumentar sua produção de estradiol e inibina (figura 12). Mediante um seguimento ultrassonográfico dos ovários é possível identificar pou-cos dias depois um certo número de folículos, que por haver sido recrutados começam um período de crescimento acelerado. Durante alguns dias vários folículos crescem juntos, porém depois um deles é selecionado para continuar crescendo, enquanto que o restante do grupo deixam de fazê-lo e terminam sofrendo atresia. Através da ultrassom é possível identificar o folículo selecionado, agora chamado folículo domi-nante, já que sua trajetória de crescimento sofre um desvio com respeito a seguida pelo restante do grupo. Os folículos que não foram selecionados deixam de crescer e sofrem atresia já que deixam de possuir o suporte gonadotrópico de FSH, uma vez que as concentrações desse hormônio são suprimidos pela inibina e o estradiol produzidos pelo conjunto de folículos que conformam a onda folicular (figura 12), porém o folículo mais desenvolvido do grupo se converterá em dominante. A inibina atua diretamente a nível hipofisário para reduzir a secreção de FSH. Figura 12: onda folicular e relação dos níveis de FSH, estradiol e LH. Fonte: ZARCO, 2018. -/- Figura 13: Recrutamento, seleção e dominação folicular na espécie ovina e influência do FSH e LH nas fases. Fonte: SILVA, E. I. C. da, 2019. -/- A razão pela qual o folículo dominante é capaz de continuar seu desenvolvimento apesar da baixa nas concentrações de FSH é que o folículo é o único que alcançou o grau de progresso necessário para que apareçam os receptores para LH em suas células da granulosa. Esse processo permite ao folículo dominante ser estimulado pela LH, e que requeira baixas concentrações de FSH para manter seu desenvolvimento. A secreção de LH em forma de pulsos de baixa frequência (um pulso a cada quatro a seis horas), característica da fase lútea do ciclo estral; é suficiente para permitir que um folículo dominante continue crescendo por mais dias depois da sua seleção e que mais tarde mantenha-se viável durante alguns dias embora não aumentem de tamanho. Contu-do, se durante o período viável desse folículo não seja finalizada a fase lútea e não diminuam as concentrações de progesterona, o folículo terminará sofrendo atresia devido a exigência de um padrão de secreção acelerada de LH (aproximadamente um pulso por hora) durante o desenvolvimento pré-ovulatório, que somente pode ser produzido com a ausência da progesterona. Uma vez que um folículo dominante sofre atresia deixa de produzir inibina, pelo qual as concentrações de FSH podem elevar-se novamente para iniciar o recrutamento de outro grupo de folículos a partir da qual se origina uma nova onda folicular. Durante o ciclo estral de uma vaca podem gerar-se dois ou três ondas foliculares; somente em raros casos quatro. A etapa de dominância folicular da primeira onda na grande maioria dos casos não coincide com a regressão do corpo lúteo, pelo qual o primei-ro folículo dominante quase invariavelmente termina em atresia. Em algumas vacas o fo-lículo dominante da segunda onda ainda está viável quando se produz a regressão do corpo lúteo e acelera-se a secreção de LH, pelo qual esse segundo folículo dominante se converte em folículo pré-ovulatório e, ao final ovula. Em outros animais o segundo folícu-lo dominante também perde a sua viabilidade antes da regressão do corpo lúteo, por onde nesses animais se inicia uma terceira onda folicular, da qual surge o folículo que finalmen-te ovulará depois de produzir-se a regressão do corpo lúteo. Sem importar a onda em que se origine, uma vez que um folículo dominante é ex-posto a alta frequência de secreção de LH que se produz depois da regressão do corpo lúteo, aumenta ainda mais sua secreção de estradiol até que as altas concentrações desse hormônio comecem a exercer um feedback positivo para a secreção do LH. Isso provoca-rá a aceleração da frequência de secreção do LH até que os pulsos são tão frequentes que começam a ficar por cima e produzir-se o pico pré-ovulatório de LH, que é responsável pela realização da ovulação e a maturação final do ovócito. -/- •___DIFERENÇAS ENTRE ESPERMATOGÊNESE E OVOGÊNESE -/- Enquanto que na fêmea a ovogênese inicia-se durante a vida fetal, no macho a es-permatogênese começa na puberdade. Na fêmea, a partir de um ovócito primário se origi-na um óvulo; no macho, de um espermatócito primário se produzem, teoricamente, quatro espermatozoides. Outra característica interessante é que enquanto a fêmea já conta desde o nasci-mento com todos os ovócitos que necessitará na vida adulta, o macho necessitará chegar a puberdade para iniciar o desenvolvimento das células sexuais, já que ao nascer somente possui gonócitos precursores das células germinais, células de Sertoli e intersticiais. Na vida adulta de uma fêmea, o número de células germinais desaparece paulati-namente. Uma vez iniciada a espermatogênese no macho, a cada ciclo do epitélio seminí-fero as células germinais são renovadas mantendo a provisão para toda a vida reprodutiva. Na fêmea, a meiose sofre duas interrupções em seu transcurso, e no macho é ininterrupta. Figura 14: representação em diagramação comparativa do desenvolvimento da gametogênese. -/- Principais pontos abordados sobre as diferenças entre a gametogênese masculina e feminina: ❙ Na ovogênese a meiose contêm-se em duas ocasiões esperando acontecimentos externos para prosseguir. Já na espermatogênese não existe a suspensão da meiose. ❙ A espermatogênese é um processo contínuo, enquanto que a ovogênese pode completar exclusivamente um óvulo em cada ciclo estral; já que só pode ser completada por mais de um nas espécies que ovulam vários ovócitos no caso das porcas, cadelas, gatas etc. ❙ Na espermatogênese existem células de reserva que permitem a continuação du-rante toda a vida, enquanto que na ovogênese o número de ovócitos primários é limitado. A fêmea somente conta com os que nasceu, e eles não se dividem. ❙ Na espermatogênese obtém-se até 256 espermatozoides para cada espermatogo-nia que inicia o processo, enquanto que na ovogênese somente se obtém um óvulo a partir de cada ovócito primário. ❙ Durante a espermatogênese se produz uma metamorfose que transforma as es-permátides em espermatozoides. Na ovogênese não ocorre um processo análogo. ❙ Na espermatogênese, durante a meiose produzem-se quatro espermátides a partir de cada espermatócito primário. Na ovogênese se produz somente um óvulo a partir de cada ovócito primário; produz, ademais, dois corpos polares. ❙ Todos os óvulos que se produzem durante a ovogênese contém um cromossomo X, enquanto que a metade dos espermatozoides possuem um cromossomo Y e a outra metade um cromossomo X. ❙ Na espermatogênese produzem-se centenas ou dezenas de milhões de esperma-tozoides por dia, enquanto que na ovogênese se produz um ou alguns óvulos a cada ciclo estral. ❙ A espermatogênese produz gametas macroscópicos e com motilidade própria, enquanto que a ovogênese produz gametas grandes e imóveis. -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- ABDEL-RAOUF, Mohammed et al. The postnatal development of the reproductive organs in bullswith special reference to puberty.(Including growth of the hypophysis and the adrenals). Acta endocrinologica, n. Suppl No. 49, 1960. ADONA, Paulo Roberto et al. Ovogênese e foliculogênese em mamíferos. Journal of Health Sciences, v. 15, n. 3, 2013. AERTS, J. M. J.; BOLS, P. E. 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I here present an anarchist critique of the idea of ‘animalistic evil’ and its common use as a justification for the State’s existence and use of force. On this view, ‘evil’ is a privation of morality, justice, and civilised behaviour. It is then identified with the ‘animalistic’ since animals are often thought to be defined by the aforesaid privation. I first clarify the idea of animalistic evil within the history of philosophy and science. Aristotle (384–322 BCE), Thomas Hobbes (1588–1679), (...) and Thomas H. Huxley (1825–1895) prominently argue that all that prevents humanity from devolving into animalistic evil, a state of violent and individualistic struggle for bare survival, is the power of State government to forcibly control the animalistic drives within its citizens. I subsequently pose two questions. (1) Is it justified to associate animal life with evil when this is (a) understood as a privation of a morality, justice and society and (b) characterised as an individualistic struggle for survival? (2) If this is not justified, what is the political harm of doing so? Building on the work of the anarchist thinker Peter Kropotkin (1842–1921), I argue that any conception of animalistic evil is unjustifiable, that it is a false justification for the State’s existence and use of force, and that the State, upon making the empty threat of animalistic evil, both violently harms individuals and impedes the socially beneficial practice of mutual aid. (shrink)

HORMÔNIOS E SISTEMA ENDÓCRINO NA REPRODUÇÃO ANIMAL -/- OBJETIVO -/- As glândulas secretoras do corpo são estudadas pelo ramo da endocrinologia. O estudante de Veterinária e/ou Zootecnia que se preze, deverá entender os processos fisio-lógicos que interagem entre si para a estimulação das glândulas para a secreção de vários hormônios. -/- Os hormônios, dentro do animal, possuem inúmeras funções; sejam exercendo o papel sobre a nutrição, sobre a produção de leite e sobre a reprodução, os hormônios desempenham um primordial papel (...) quanto ao funcionamento do animal. -/- Nesse capítulo, o estudante identificará os hormônios relevantes para o controle reprodutivo, suas características e o uso clínico dos mesmos. -/- -/- INTRODUÇÃO -/- A endocrinologia é a ciência que se encarrega do estudo do sistema endócrino: um sistema de comunicação entre as células de um organismo; esse trabalho de comunicação é compartilhado com o sistema nervoso já que ambos sistemas possuem características distintas que lhes permite complementar-se para alcançar uma adequada coordenação das funções. Em algumas ocasiões o sistema nervoso e o sistema endócrino interagem direta-mente na transmissão de uma mensagem, pelo qual se conhece como sistema neuroendó-crino. -/- -/- OS HORMÔNIOS -/- A endocrinologia é a ciência que se encarrega do estudo dos hormônios e seus e-feitos. De maneira tradicional os hormônios são considerados como “substâncias secreta-das em direção a circulação pelas glândulas especializadas, e que exercem uma função sobre um órgão branco”. Essa definição, no entanto, é limitada e imprecisa. É necessário ser mais pontual, já que os hormônios não são produzidos em qualquer célula da glândula, senão nas células específicas. Por exemplo, o hormônio luteinizante (LH) é produzido pelos gonadotropos da adenohipófise e não por qualquer outro tipo de célula hipofisária. Da mesma maneira, falar de um “órgão branco” não é exato, já que os hormônios atuam somente nas células que tenham receptores específicos para esse hormônio, e não outras células do mesmo órgão; logo, falar de uma “célula branca” é mais apropriado que falar de um “órgão branco”. As células brancas do LH no testículo são as células de Leydig e as células brancas do hormônio folículo estimulante (FSH) no mesmo órgão são as células de Sertoli. -/- Mediante o supracitado, uma definição mais apropriada de hormônio é a seguinte: “Os hormônios são reguladores biológicos, produzidos e secretados em quantidades pe-quenas pelas células vivas, que depois de viajar pelo meio extracelular atuam sobre as cé-lulas brancas, onde exercem uma ação específica”. -/- É importante levar em conta que os hormônios somente regulam (estimulam ou inibem) funções que já existem na célula branca. Ademais, os hormônios são extraordina-riamente potentes, pelo qual se requerem quantidades muito pequenas para induzir uma resposta na célula. As concentrações circulantes da maioria dos hormônios estão na ordem de nanogramas (10-9 g) ou pictogramas (10-12 g) por mililitro. -/- Etimologicamente o termo “endócrino” significa “secretar em direção adentro”, já que os hormônios são secretados em direção ao interior do organismo (o sangue ou o espaço intracelular), em diferença das secreções exócrinas (em direção ao exterior), que são secretadas em direção a luz de um órgão, como o intestino no caso das enzimas pan-creáticas. -/- Algumas substâncias, sem deixar de ser hormônios, recebem uma classificação adicional em relação ao seu local de ação, ao tipo de células que lhes produzem, ou a al-guma outra característica. Agora, serão descritas algumas dessas características (figura 1). -/- -/- Parahormônio ou hormônio local -/- A maioria dos hormônios são transportados pela circulação desde seu local de se-creção até a célula branca. No entanto, alguns hormônios exercem seu efeito em células adjacentes aquelas que foram produzidos, ao qual não é necessário seu transporte através da circulação geral. Esse tipo de substâncias são chamadas de parahormônios ou hormô-nios locais, e sua liberação é denominada como secreção parácrina. Um exemplo é a pros-taglandina F2 alfa (PGF₂α), que é produzida no epitélio uterino (endométrio) e provoca as contrações nas células musculares do mesmo órgão (miométrio). Deve-se tomar em conta que a mesma substância poderia se comportar em outros casos como um hormônio clássico, atuando em um órgão distinto ao local de sua produção; é o caso da mesma PGF₂α de origem endometrial quando atua sobre as células do corpo lúteo do ovário, pro-vocando sua regressão. A classificação de uma substância como hormônio ou parahormô-nio não depende de sua estrutura química, senão da relação espacial existente entre a célu-la que o produz e a célula branca. -/- -/- Neurohormônio -/- A maioria dos hormônios são produzidos pelas células de origem epitelial, porém, muitos deles são produtos pelos neurônios, logo denominados como neurohormônios. To-dos os neurônios segregam alguma substância, porém tratam-se dos neurohormônios quando o neurônio que os produz despeja-os diretamente em direção a circulação geral, através da qual chegam aos órgãos para exercer seu efeito, sejam na indução, inibição ou estimulação do mesmo. -/- Esse processo é diferente dos neurotransmissores, os quais também são secretados por um neurônio, mas exercem seu efeito em uma célula adjacente com o qual o neurônio estabelece uma sinapse (neuroma com neurônio, neurônio com célula muscular, neurônio com célula glandular). A classificação de uma substância como hormônio ou como neuro-hormônio não depende de sua estrutura química, senão do tipo de célula que o produz. Uma mesma substância é um hormônio quando ele é produzido por uma célula epitelial e um neurohormônio se é produzido por um neurônio. A ocitocina, por exemplo, é secre-tada na neurohipófise por neurônios hipotalâmicos, nesse caso se trata de um neurohor-mônio, mas também é secretada por células do corpo lúteo dos ruminantes, e se trata nesse caso, de um hormônio. A distinção entre um neurohormônio e um hormônio é um neuro-transmissor, da mesma forma, não depende de sua estrutura química, e sim do local onde é secretado. Por exemplo, a dopamina atua como neurotransmissor quando se libera em sinapse da substância negra do mesencéfalo z mas atua como neurohormônio quando é liberada por neurônios hipotalâmicos em direção a circulação do eixo hipotálamo-hipofisário. -/- -/- Pré-hormônio -/- Em alguns casos, os hormônios são secretados em forma inativa (pré-hormônio), que requer uma transformação posterior para converter-se na forma ativa de hormônio. O angiotensinógeno circulante somente cobrará atividade biológica ao se transformar em angiotensina por ação da enzima renina. Algumas substâncias podem atuar como hormô-nios m alguns casos e como pré-hormônios em outros. A testosterona, por exemplo, atua como hormônio nas células musculares, aos quais possui um efeito anabólico direto. O certo é que para a testosterona induzir a masculinização dos órgãos genitais externos em um efeito macho é necessário que seja transformada previamente em 5α-di-hidrotes-tosterona pela enzima 5α-redutase presente nas células de tecido branco, por onde, nesse caso a testosterona é um pré-hormônio de di-hidrotestosterona. -/- -/- Feromônio -/- Os hormônios são mensagens químicas que comunicam a células distintas dentro do mesmo organismo, embora existam casos aos que requerem uma comunicação quími-ca entre organismos diferentes, em geral da mesma espécie. As substâncias empregadas para esse fim denominam-se feromônios. Essas substâncias devem possuir a capacidade de dispersão sobre o ambiente, pelo que nos organismos terrestres geralmente trata-se de substâncias voláteis, enquanto que os feromônios de organismos aquáticos geralmente são substâncias hidrossolúveis. Embora muitos feromônios possuam uma função sexual ou reprodutiva como é o caso de muitas espécies como a canina em que a fêmea em cio dispersa grandes quantidades de feromônios que são captados de longe pelos machos, todavia esse não é sempre o caso, e eles podem ser utilizados para outros tipos de comunicação, como é o caso dos feromônios utilizados pelas formigas para sinalização da rota em direção a fonte de alimentação. E como as abelhas no sentido de orientação da fonte de pólen até a colmeia. Muitos desses feromônios podem ser artificializados, isto é, elaborados pelo homem em laboratório para o estudo ou manipulação de algum animal. -/- -/- O SISTEMA ENDÓCRINO COMO UM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO -/- O sistema endócrino é um sistema de comunicação que tem como objetivo coor-denar as funções das células de diferentes órgãos para mantença da homeostase do orga-nismo e promover seu desenvolvimento, crescimento e reprodução. Também ajuda os or-ganismos a adaptarem-se as mudanças de ambiente e ao habitat. O sistema endócrino representa um sistema de comunicação do tipo sem fio, diferentemente do sistema nervo-so que é um sistema de comunicação com fio. -/- Em todo o sistema de comunicação existe uma série de elementos que são necessá-rios para a realização da comunicação de forma efetiva. Esses elementos incluem o emis-sor, a mensagem, o sinal, o meio de transporte do sinal, o receptor, o efetor, a resposta e o feedback ou retroalimentação (figura 1). Todos os elementos são igualmente importan-tes e uma deficiência em qualquer deles pode interromper ou alterar a comunicação. -/- -/- Figura 1: componentes do sistema endócrino de comunicação. Fonte: ZARCO, 2018. -/- -/- Emissor ou transmissor -/- É o elemento responsável pela transmissão de uma mensagem; poderíamos com-pará-lo com a redação de notícias de um canal de televisão. Antes de decidir quais serão as notícias que serão transmitidas esse dia, em que ordem se apresentarão e que ênfase lhes darão, as pessoas da redação analisa rodas as informações disponíveis: provenientes de seus repórteres, de agências de notícias internacionais, publicada em jornais do dia, a existente na internet ou disponíveis através de redes sociais; isso significa que as mensa-gens transmitidas pelo emissor não são aleatórias, e sim respondem a uma análise respon-sável das necessidades de informação. -/- No sistema endócrino o emissor é a célula que produz e secreta um hormônio. Co-mo todo emissor responsável, a mesma célula analisa toda a informação relevante dispo-nível, tal como a concentração de diversos metabólitos no sangue, a concentração de ou-tros hormônios, e as mensagens que recebem por via nervosa, antes de decidir se secretará seu hormônio, em que quantidade o fará e com que frequência. Por essa razão, ao estudar o sistema endócrino não somente devemos conhecer a célula transmissora, e sim qual é a informação que a célula pode receber, e como a analisa e a prioriza para construir sua mensagem. -/- -/- Mensagem -/- É a informação transmitida pelo emissor. No caso de um sistema de notícias tele-visivas a mensagem é a notícia, por exemplo “Vaca dá a luz trigêmeos, um caso raro no Brasil”. No sistema endócrino a mensagem que se transmite é uma instrução para que em outra célula se realize determinadas ações. Por exemplo, os neurônios produtores de GnRH no hipotálamo de uma coelha, ao analisar as concentrações de estradiol circulantes e a informação nervosa procedente de neurônios sensoriais nós órgãos genitais da fêmea, podem “saber” que nos ovários existam folículos lisos para ovularem e que a coelha está copulando, pelo qual decidem transmitir a mensagem “Solicita-se os gonadotropos da adenohipófise a liberação de LH em quantidade suficiente para provocar a ovulação”. -/- -/- Sinal -/- É a forma a qual se codifica a mensagem para permitir sua difusão. No caso de um jornal, a mensagem (por exemplo a notícia da vaca que deu a luz trigêmeos) se codifi-ca em forma de ondas de rádio de uma determinada frequência, amplitude e intensidade; no caso do sistema endócrino a mensagem (a necessidade de realizar uma função celular) é codificada em forma de hormônio secretado em determinada quantidade, frequência e amplitude. Para o exemplo descrito supra, a mensagem se codifica na forma de uma grande elevação nas concentrações de GnRH no sangue do sistema porta hipotálamo-hipofisário. -/- É necessário tomar em conta que o emissor codifica a mensagem de forma tal que quando o receptor decifre o sinal obtenha a informação originalmente contida na mensa-gem. No entanto, o sinal pode ser interpretado de diferentes formas por receptores distintos, o que pode provocar respostas contrárias as esperadas. A notícia transmitida por um jornal de rádio, por exemplo, poderia estar codificada em forma de ondas de rádio que, casualmente, para o sistema eletrônico de um avião signifiquem “baixe a altitude e acelere”, razão pela qual é proibido utilizar aparelhos eletrônicos durante a decolagem e aterrissagem desses aparelhos. -/- Do mesmo modo, a mensagem codificada na forma de secreção de estradiol por parte dos ovários pode ser interpretado pelo sistema nervoso de uma ovelha como uma ordem para apresentar conduta de estro, pelas células do folículo ovariano como uma instrução para sofrer mitose e secretar o líquido folicular, pelos gonadotropos como uma ordem para a secreção de um pico pré-ovulatório de LH, e pelas células do endométrio como uma instrução para sintetizar receptores para a ocitocina. Dessa forma, o mesmo sinal (secreção de estradiol) pode conter diferentes mensagens para diferentes células do organismo. -/- Em alguns casos, pode-se apresentar uma resposta patológica devido as diversas formas de interpretação de uma mensagem, por exemplo, a repetição da secreção de adrenalina em um indivíduo estressado pode resultar no desenvolvimento de um proble-ma de hipertensão arterial. Por isso é necessário conhecer a maneira em que cada célula endócrina codifica suas mensagens, assim como a forma em que esses sinais podem ser interpretados em diferentes órgãos e tecidos, em diferentes momentos da vida do animal, em animais com diferentes antecedentes de espécies diferentes. -/- -/- Meio de transporte do sinal -/- O sinal tem que viajar ou difundir-se desde o emissor até o receptor, e em seu ca-minho pode ser modificado de diversas formas. Os sinais de rádio, por exemplo, viajam através da atmosfera e durante esse trajeto podem ser bloqueados por uma barreira física (como ocorre com as ondas de rádio AM em um túnel), ampliadas por uma estação repeti-dora, alteradas por um campo eletromagnético (uma aspiradora funcionando ao lado da sala de transmissão), entre outros. Da mesma forma, os sinais endócrinos que geralmente viajam no sangue, podem ser modificados ao longo do seu caminho. -/- A PGF₂α é inativada ao passar pelo pulmão, o angiotensinógeno é ativado pela re-nina na circulação, e a testosterona pode ser transformada em di-hidrotestosterona nas células da pele e na próstata, ou em estrógenos nos adipócitos e nos neurônios. Por tudo isso, o sinal que finalmente chega ao receptor pode ser diferente do transmitido pelo emissor. -/- Portanto, ao estudar qualquer sistema hormonal devemos conhecer as possíveis modificações que o hormônio pode sofrer desde o momento em que é secretado até que se uma ao seu receptor na célula branca. -/- -/- Receptor -/- É o elemento que recebe o sinal e interpreta a mensagem contida nele. No caso de um jornal de TV, o receptor é o canal correspondente (por exemplo o canal 2) em um aparelho de televisão. É importante ressaltar que um aparelho de TV possui muitos canais distintos, mas somente receberá mensagens se estiver ligado e sintonizado no canal que está transmitindo a mensagem de interesse. Ou seja, o receptor tem que estar ativo. -/- No caso das mensagens endócrinas os receptores são moléculas específicas nas células brancas. Essas moléculas são proteínas membranais ou citoplasmáticas (segundo o tipo de hormônio), que possui uma alta afinidade por seu hormônio, o que lhes permite registrar a mensagem apenas das baixíssimas concentrações em que os hormônios circu-lam. Os receptores possuem uma alta especificidade, o que significa que somente se unem a seu próprio hormônio, e não a outras substâncias. Em algumas ocasiões um receptor pode receber diversos hormônios do mesmo tipo; por exemplo o receptor de andrógenos pode unir testosterona, androstenediona, di-hidrotestosterona e diversos andrógenos sin-téticos. Apesar disso, cada um desses hormônios pode possuir uma afinidade diferente pelo receptor, pelo qual alguns serão mais potentes que outros para estimulação. -/- Em geral existe um número limitado de moléculas receptoras em cada célula, logo diz-se que os receptores são “saturáveis”, o qual significa que uma vez que todos sejam ocupados a célula não pode receber mais moléculas desse hormônio. Por essa razão a magnitude da resposta de um determinado hormônio vai aumentando conforme se aumen-tam suas concentrações, porém ao saturar-se os receptores alcançam um ponto em que a resposta já não aumenta embora sigam incrementando as concentrações hormonais já que os receptores não permanecem livres para unirem-se ao excesso de moléculas do hormô-nio. -/- As células, em contrapartida, podem regular tanto o número de receptores presen-tes como a afinidade destes por seu hormônio; isso significa que a magnitude da resposta antes um determinado sinal endócrino pode ser distinta em diferentes momentos da vida de um animal; depende do estado dos receptores presentes nos tecidos, pelo qual é impor-tante conhecer quais são os fatores que podem aumentar ou reduzir o número de recepto-res em uma célula, assim como aqueles que podem aumentar ou diminuir a afinidade des-ses receptores por seus hormônios. -/- -/- Efetor -/- É o elemento encarregado de responder a uma mensagem realizando uma ação, e é um elemento diferente do receptor. Vale ressaltar que no caso de uma transmissão de televisão o receptor é o aparelho sintonizado no canal de interesse, porém o efetor é o te-lespectador que está exposto as notícias. Esse telespectador sofrerá mudanças que podem resultar em uma ação. A mudança pode ser evidente (e auxiliar as vítimas de um desastre), ou simplesmente uma mudança potencial (ao se inteirar de uma notícia não se pode produ-zir nenhuma mudança aparente até que alguém lhe pergunte: já se interessou?, E nesse caso a resposta será: “sim” em lugar do “não”). Deve-se tomar em conta que o efetor pode estar ausente embora o receptor esteja presente (um televisor ligado em uma sala vazia). O efetor também pode estar inativado (o telespectador encontra-se dormindo); quando assim ocorre não irá produzir uma resposta embora o receptor esteja presente. -/- No sistema endócrino o efetor é, em geral, um sistema celular encarregado de rea-lizar uma determinada função. Na maioria dos casos trata-se de sistemas enzimáticos cuja função é estimulada pela união do hormônio ao seu receptor. Alguns hormônios, por exemplo, atuam através do sistema AMP cíclico (AMPc) logo, a união do hormônio ao seu receptor resulta na ativação de uma proteína chamada Proteína Gs, que ativa a enzima Adenil-ciclase (ou adenilato ciclase), a qual transforma ATP em AMPc. A presença de AMPc resulta na ativação de uma enzima cinese de proteínas que fosforiza outras enzi-mas, o que pode ativá-las ou inativá-las; nesses casos, é gerada uma cascata de eventos que resulta em uma mudança na atividade celular; por exemplo, a cadeia de eventos que produz-se em resposta ao AMPc quando a célula de Leydig do testículo é estimulada pela união do LH a seu receptor resulta na produção de testosterona, enquanto que a estimula-ção de um adipócito provocada pela união da adrenalina a seu receptor, que também atua através do sistema AMPc, resulta em uma série de eventos que provocam, finalmente, a liberação de ácidos graxos livres em direção a circulação. -/- Nos exemplos supra, o AMPc é considerado um mensageiro intracelular, já que o receptor capta o sinal (hormônio) no exterior da célula, o que resulta na produção de um novo sinal (mudança nas concentrações de AMPc) no interior da célula. Embora o sistema AMPc seja utilizado por muitos hormônios, não é um sistema universal; existem outros sistemas mensageiros intracelulares que também são utilizados para responder os hormô-nios que não entram nas células, por exemplo o sistema cálcio-calmodulina, ou os siste-mas baseados em receptores com atividade de cineses de tirosina. Nos casos que os hor-mônios possa atravessar livremente a membrana celular, como acontece com os hormôni-os esteroides, o hormônio se une a receptores presentes no citoplasma, que depois ingres-sam ao núcleo celular para intervir na regulação da transcrição do genoma. -/- De maneira independente ao mecanismo de ação de um determinado hormônio, sua presença finalmente desencadeará mudanças em um ou mais sistemas efetores da célula, o que permitirá que a mesma responda a mensagem que o emissor transmitiu originalmente. É evidente que para compreender a ação de qualquer hormônio é indispensável conhecer seu mecanismo de ação, o papel dos mensageiros intracelulares e as característi-cas dos sistemas efetores. Deve-se conhecer também quais são os fatores que afetam a transdução da mensagem já que uma célula pode regular seus sistemas efetores e dessa forma ter uma resposta maior, menor ou alterada ante a mesma mensagem. -/- -/- Resposta -/- Como mencionado, qualquer mensagem provoca uma resposta (embora somente seja potencial) sobre o efetor que a recebe. No sistema endócrino, as mensagens hormonais viajam constantemente pelo organismo e são captadas por todas as células que possuem receptores ativos para um determinado hormônio. Uma única célula pode ter receptores para diferentes hormônios, pelo qual pode estar recebendo diversas mensagens simultaneamente, e cada uma dessas mensagens pode afetar a resposta de outras mensagens. Por exemplo, a presença de progesterona pode alterar a resposta das células endometriais ao estradiol. Ademais, as células podem estar recebendo ao mesmo tempo uma informação não hormonal, como as concentrações de diversos metabólitos na circulação, ou a recebida pelo sistema nervoso. A célula analisa toda essa informação e com base nela decide se deve responder a mensagem hormonal que está recebendo como deve responder, com que intensidade e durante quanto tempo. A resposta final pode ser uma resposta física imediata (contração, secreção de um hormônio armazenado previa-mente), uma modificação bioquímica a curto prazo (síntese de um determinado hormônio ou outra substância), ou o início de uma série de mudanças que levam a uma mudança a longo prazo (divisão celular, diferenciação celular, crescimento, morte celular). -/- -/- Feedback ou retroalimentação -/- Quando em um sistema de comunicação se produz uma resposta, em muitos casos essa resposta engloba a geração de informação que vai retornar ao emissor, e que agora constituirá um ou mais dos elementos que o emissor tomará em conta antes de transmitir uma nova mensagem. Assim, se um jornal transmite uma mensagem “menina pobre necessita de doação de roupas”, a resposta de alguns efetores (telespectadores) que virão a doar roupas será conhecida pelo emissor, que assim saberá que já não será mais neces-sário voltar a transmitir a mensagem, o que o fará tomar a decisão de transmitir uma mensagem diferente como “menina pobre já não necessita de roupas, porém requer de ali-mentos para sua família”. Essa modificação da mensagem provocada pela resposta do efetor é conhecida como retroalimentação. -/- De forma análoga, no sistema endócrino a resposta da célula efetora geralmente é reconhecida pelo emissor, que em consequência modifica sua mensagem. Na maioria dos casos se produz uma retroalimentação negativa, que consiste em que a resposta do efetor provoca uma redução na intensidade da mensagem transmitida pelo emissor. Quando os gonadotropos de uma vaca secretam hormônio folículo estimulante (FSH), as células da granulosa de seus folículos ovarianos respondem realizando diversas funções, uma das quais é a secreção de inibina. A elevação nas concentrações circulantes de inibina é capta-da pelos gonadotropos, que logo sabem que o FSH já transmitiu sua mensagem, pelo que reduzem a secreção deste hormônio. A retroalimentação negativa é muito importante em qualquer sistema endócrino já que permite manter as concentrações hormonais dentro de limites aceitáveis. -/- A retroalimentação negativa pode ser de onda ultracurta, curta ou longa. A onda ultracurta é quando o hormônio produzido por uma célula pode inibir sua própria secre-ção. A retroalimentação negativa de onda curta é quando o hormônio produzido por uma célula pode inibir a de um órgão imediatamente superior na hierarquia (por exemplo, quando a progesterona produzida pelo corpo lúteo do ovário inibe a secreção de LH pelos gonadotropos da hipófise). O feedback negativo de onda longa sucede quando o hormônio produzido por uma célula inibe a uma célula de um órgão que está dois ou mais níveis por cima na escala hierárquica, por exemplo, quando a testosterona produzida pelas células de Leydig do testículo inibe diretamente os neurônios produtores de GnRH, saltando as células produtoras de LH e adenohipófise. -/- Existe também a retroalimentação positiva, da qual o primeiro hormônio estimula a secreção de um segundo hormônio, o que por sua vez estimula o primeiro, com o que se estabelece um círculo progressivo de estimulação. Um exemplo de retroalimentação positiva é a que se produz pouco antes da ovulação entre o LH hipofisário e o estradiol de origem folicular. Os dois hormônios se estimulam mutuamente até que alcancem níveis elevados de LH que provoca a ovulação. O círculo de feedback positivo termina quando o pico pré-ovulatório de LH mudanças sobre o folículo que incluem a perda da capacidade de produção de estrógenos. Todo o sistema de retroalimentação positiva deve ter um final abrupto sobre o qual se rompe o ciclo de estimulação mútua, já que não mais deverá ser produzida quantidades elevadas dos hormônios, até que todos os recursos do organismo sejam utilizados para esse fim. -/- -/- CLASSIFICAÇÃO QUÍMICA DOS HORMÔNIOS -/- Do ponto de vista químico e sobre o estudo da Fisiologia da Reprodução Animal, existem quatro grupos principais de hormônios: polipeptídios, esteroides, aminas e prostaglandinas; dentro de cada grupo, por sua vez, existem mais grupos de inúmeros outros hormônios dispostos em subdivisões. -/- -/- Hormônios polipeptídios -/- Os polipeptídios são cadeias de aminoácidos. Quando uma dessas cadeias está constituída por poucos aminoácidos é denominada simplesmente de polipeptídios, mas quando uma cadeia de aminoácidos é longa e adquire uma configuração espacial de três dimensões o polipeptídio é denominado proteína (figura 2). Muitos neurohormônios hipo-talâmicos são polipeptídios, como o liberador de gonadotropinas (GnRH), constituído por 10 aminoácidos, o hormônio liberador de tirotropina (TRH), formado por 3 aminoácidos, o somatostatina, constituído por 14 aminoácidos, a ocitocina que é formada por 8 aminoá-cidos etc. O sistema nervoso central e a hipófise produzem peptídeos opioides. -/- Entre os hormônios polipeptídios que por seu tamanho são considerados proteínas encontramos a prolactina, o hormônio do crescimento, os lactogênios placentários, a relaxina, a insulina e fatores de crescimento parecidos com a insulina (IGFs). Existe outro grupo de hormônios polipeptídios classificados como glicoproteínas. Trata-se de proteí-nas que possuem carboidratos unidos a alguns de seus aminoácidos. -/- -/- Figura 2: classificação dos hormônios polipeptídios. Fonte: ZARCO, 2018. -/- -/- Há um grupo de hormônios glicoproteicos que constituem uma família de molécu-las similares entre si, dentro das quais estão o hormônio luteinizante (LH), o hormônio folículo estimulante (FSH), o hormônio estimulante da tireoide (TSH), a gonadotropina coriônica humana (hCG) e a gonadotropina coriônica equina (eCG); todos estão formados pela subunidade alfa que é idêntica para os hormônios de uma determinada espécie animal, e por uma subunidade beta específica para cada hormônio. As duas subunidades mantém-se unidas através de ligações dissulfeto. Deve-se mencionar que os carboidratos associados as glicoproteínas podem ser distintos em diferentes idades, épocas do ano ou estados fisiológicos; esse processo é conhecido como microheterogenicidade, e recente-mente têm-se dado grande importância a seu estudo, já que é reconhecido fatores tais como a vida média de um hormônio ou sua atividade biológica podem ser modificados de acordo com o tipo de carboidratos presentes na molécula. -/- Existe outra família de hormônios glicoproteicos, que incluem a inibina A, a B, e a activina A, AB e B. Todos os hormônios polipeptídios possuem algumas características comuns. Em primeiro lugar, trata-se de moléculas hidrossolúveis que não conseguem atravessar as membranas celulares pelo qual se unem a receptores transmembranais que flutuam sobre a parede externa da membrana da célula branca e requerem de um segundo mensageiro intracelular, como o cálcio ou o AMPc, para levar sua mensagem ao interior da célula. -/- Os hormônios desse grupo, não podem ser administrados por via dérmica, oral, retal ou intravaginal, já que não podem atravessar a pela ou as mucosas intestinais, retais ou vaginais. Os polipeptídios são digeridos no estômago, o que também impede sua admi-nistração oral. Outra característica que deve-se tomar em conta é que as proteínas (embora não os polipeptídios pequenos) podem se desnaturalizar por fatores como o calor (são termolábeis), a congelação, ou mudanças de pH m a desnaturalização consiste em uma mudança na forma natural da proteína, o que leva a perda de sua função. Por essa razão, ao trabalhar com hormônios proteicos devem-se tomar cuidados especiais durante seu manejo para evitar a exposição a fatores desnaturalizantes. -/- -/- Hormônios esteroides -/- São moléculas derivadas do colesterol; a célula esteroidogênica pode sintetizar o colesterol, obtê-lo de reservas intracelulares ou da circulação. Na célula esteroidogênica existem diversas enzimas que atuam sequencialmente sobre a molécula de colesterol, provocando mudanças sucessivas até obter o hormônio final que será secretado, ao qual dependerá das enzimas que estão presentes e ativas na célula. -/- Existem cinco grupos principais de hormônios esteroides; os progestágenos, os estrógenos, os glicocorticoides e os mineralocorticoides (figura 3). -/- Os progestágenos são hormônios que favorecem o desenvolvimento da gestação; seus efeitos incluem, entre outros, a estimulação da secreção endometrial de substâncias nutritivas para o embrião, a estimulação do desenvolvimento embrionário e placentário, a inibição das contrações uterinas, bem como fazer com que a cérvix fique fechada. O principal hormônio natural desse grupo é a progesterona, mas existem uma grande quantidade de progestágenos sintéticos utilizados na medicina veterinária, tais como o acetato fluorogestona (FGA), o acetato de melengestrol (MGA), o altrenogest e o norgestomet. -/- Os estrógenos são os hormônios femininos responsáveis, entre outras funções, dos sinais do estro ou receptividade sexual nas fêmeas. A maior parte de seus efeitos estão no alcance da fertilização do ovócito. Os estrógenos, além de estimular a conduta sexual feminina, favorecem, entre outras coisas, a abertura da cérvix para permitir a passagem do espermatozoide, e as contrações uterinas para impulsionar o sêmen em direção aos ovidutos. O principal estrógeno natural é o estradiol 17β, outros membros naturais do grupo são a estrona, a equilina e a equilenina, esses dois últimos presentes exclusivamente em éguas gestantes. Também existem numerosos estrógenos sintéticos, tais como o valerato de estradiol, o benzoato de estradiol e o cipionato de estradiol. -/- Os andrógenos são hormônios masculinos. Possuem uma grande quantidade de efeitos encaminhados a alcançar o êxito reprodutivo do macho, como estimular a conduta sexual, estimular a produção de espermatozoides e estimular as secreções das glândulas sexuais acessórias. O andrógeno principal é a testosterona, outros andrógenos naturais incluem a androstenediona e a di-hidrotestosterona. Existe também inúmeros andrógenos sintéticos. -/- Os glicocorticoides ou corticosteroides possuem funções principalmente metabó-licas e de adaptação ao estresse. O principal corticosteroide na maioria das espécies é o cortisol, enquanto que nos ratos e outros roedores é a corticosterona. Na reprodução, os corticosteroides desempenham um papel relevante, em particular durante o parto e a lac-tação. -/- Os mineralocorticoides, como a aldotestosterona, se encarregam da regulação do balanço de líquidos e eletrólitos no organismo. -/- -/- Figura 3: subgrupos dos hormônios esteroides. Fonte: ZARCO, 2018. -/- -/- Os hormônios esteroides como grupos são hidrossolúveis, pelo qual podem atra-vessar livremente as membranas celulares, por essa razão utilizam receptores intracelula-res que se encontram no citoplasma da célula branca; também pode-se administrar por via oral, pela pele, e através das mucosas retal ou vaginal. São moléculas termoestáveis e não são digeridas no estômago, embora algumas possas sofrer modificações na pH ácido, alterando sua função. -/- -/- Aminas -/- São moléculas derivadas de um aminoácido que se modifica pela ação de enzimas específicas. Existem dois tipos de hormônios aminas: as catecolaminas e as indolaminas (figura 4). As catecolaminas derivam do aminoácido tirosina, e incluem a dopamina, a a-drenalina e a noradrenalina. As indolaminas derivam-se do triptofano, e incluem a seroto-nina e a melatonina. -/- As aminas são moléculas hidrossolúveis que não podem atravessar as membranas celulares e portanto atuam através de receptores membranais e segundos mensageiros intracelulares. -/- -/- Figura 4: classificação dos hormônios peptídicos. Fonte: ZARCO, 2018. -/- -/- Prostaglandinas -/- São substâncias derivadas do ácido araquidônico. A principal fonte desse ácido graxo são os fosfolipídios da membrana celular, a partir dos quais se podem liberar o ácido araquidônico mediante a ação da enzima fosfolipase A2. O ácido araquidônico se transforma em prostaglandina H mediante a ação da enzima ciclo-oxigenase (ou sintetase de prostaglandinas), que mais adiante se transforma em diferentes prostaglandinas especí-ficas pela ação de diversas enzimas. O tipo de prostaglandina produzido por cada célula dependerá do complemento de enzimas presentes. -/- A prostaglandina mais importante na reprodução é a PGF2α, a qual é responsável pela destruição do corpo lúteo na maioria das espécies; também provoca contrações uteri-nas, pelo qual é importante para o parto, e o transporte dos espermatozoides e a involução uterina depois do parto. Na prática veterinária a PGF2α natural (dinoprosr) ou seus seme-lhantes sintéticos (cloprostenol, luprostiol etc.) são utilizados para a sincronização do ciclo estral, para a indução do parto e para tratar diversas patologias. Outra prostaglandina com algumas ações relacionadas com a reprodução é a prostaglandina E2 (PGE2). -/- As prostaglandinas são substâncias anfipáticas (com propriedades hidrossolúveis e lipossolúveis), pelo qual podem atravessar as membranas celulares. -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- AUSTIN, Colin Russell; SHORT, R. Reproduction in mammals. 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In this study, a 2 DOF industrial robotic arm is designed and simulated for elbow and wrist angle and velocity performance improvement using robust control method. Mixed H2/H infinity synthesis with regional pole placement and H2 optimal controllers are used to improve the system output. The open loop response of the robot arm shows that the elbow and wrist angles and velocities need some improvement. Comparison of the proposed controllers for an impulse and step input signals have (...) been done and a promising results have been obtained. (shrink)

Michael Moore’s recent book Mechanical Choices: The Responsibility of the Human Machine is full of rich, insightful discussion of many important issues related to free will and moral responsibility. I will focus on one particular issue raised by Moore: the question of whether we can have control over the past. Moore defends a compatibilist account of moral responsibility on which there are some possible cases in which agents do have such control. But Moore seeks to avoid positing too much (...) control over the past. I will argue that Moore’s attempt is not successful. Furthermore, I will try to show that compatibilists in general face a serious challenge regarding control over the past. In sections 1 and 2 I will explore Moore’s views. In section 3 and 4 I will offer a general argument against compatibilism about moral responsibility and determinism. (shrink)

In this study, the performance improvement of a payload angle deflection of a gantry crane has been studied and simulated using MATLAB/Simulink toolbox successfully. H2 optimal and observer based controllers has been used to minimize the payload angular deflection by controlling the trolley position. The gantry crane has been compared with the proposed controllers to track the reference trolley position using step and sine wave signals and a promising results have been achieved.

To improve the riding performance and levitation stability of a high‐speed magnetic levitation (maglev) train, a control strategy based on mixed H 2/H4 with regional pole placement and model‐reference controllers are proposed. First, the nonlinear maglev train model is established, then the proposed system is designed to observe the movement of a suspension frame and a control strategy based on mixed H 2/H4 with regional pole placement and model‐reference control method are proposed. Test and analysis of the proposed system (...) has been done using MATLAB toolbox for train levitation height, velocity and current consume. Comparative simulation results show that the mixed H 2/H4 with regional pole placement control strategy has a better performance under the condition of step and random train levitation height. (shrink)

This paper investigates the comparison between mixed H 2 /H∞ with regional pole placement control and H 2 optimal control for the design of steam condenser. The comparison have been made for a step change in the steam condenser pressure set point for a step change of 10 & 23 seconds using MATLAB/Simulink environment for the steam condenser with mixed H 2 /H∞ with regional pole placement controller, steam condenser with H 2 optimal controller and steam condenser without controller. The (...) steam condenser with mixed H 2 /H∞ with regional pole placement controller presented excellent and superior dynamic performance in response to the two step changes and an improvement in settling time. The overall simulation results demonstrated that the steam condenser with mixed H 2 /H∞ with regional pole placement controller can be an efficient alternative to the steam condenser with H 2 optimal controller for the steam condenser. (shrink)

Governments across the world appreciate the need for checks on the transfer or exportation of commodities, information, software, and technology considered of strategic value. In order to control exports, countries rely on laws, treaties, international arrangements and other related instruments. In the current case, the UAE is largely dependent on Federal Law No. 12 of 2008 while the UK depends on the Export Control Act of 2002. It is established that the legislations enact amendments to reflect the dynamic nature of (...) the state environment. However, the entry into international arrangements supports the view that the fight against trading in dual-use, military, or sensitive products require cooperative efforts from state parties in order to attain success. The current paper assesses export controls in the United Arab Emirates and the United Kingdom. (shrink)

FISIOLOGIA DO CICLO ESTRAL DOS ANIMAIS -/- Departamento de Zootecnia – UFRPE Embrapa Semiárido e IPA -/- • _____OBJETIVO -/- O cio ou estro é a fase reprodutiva dos animais, onde as fêmeas apresentam receptividade sexual seguida de ovulação. Para tanto, é necessário entender a fisiologia do estro para a realização do manejo reprodutivo dos animais. Em geral, as fêmeas manifestam comportamentos fora do comum quando estão ciclando, tais comportamentos devem ser observados para que não percam o pico de ovulação (...) e, consequentemente, para que não perca o momento de monta ou inseminação para emprenhar o animal. Neste trabalho, o estudante compreenderá o ciclo estral identificando as diferenças entre as espécies domésticas, para considerá-las na manipulação do mesmo. -/- • _____INTRODUÇÃO -/- As fêmeas dos mamíferos domésticos apresentam, em sua vida reprodutiva, even-tos recorrentes conhecidos como ciclos estrais que se caracterizam por uma série de alte-rações ovarianas, genitais, endócrinas e comportamentais. Esses ciclos são o fundamento da reprodução e possuem a finalidade de que ocorra a ovulação de forma sincronizada com o acasalamento para conduzir a uma gestação. A compreensão deste é de suma im-portância para alcançar uma boa eficiência produtiva nas propriedades pecuárias; consi-derando que a oportunidade de gestar os animais se limita a períodos, em geral, muito curtos, que ocorrem em cada ciclo. Assim que as fêmeas atingem a puberdade, em bovinos entre 11 e 19 meses, inicia-se a apresentação dos ciclos estrais, o que geralmente indica o início da receptividade sexual, também chamada de "estro" ou "cio", por ser a fase mais fácil de reconhecer devido ao qual a fêmea busca, atrai e aceita a montaria do macho. Todavia, para uma melhor eficiência reprodutiva, as fêmeas que apresentarem o primeiro cio não devem ser colocadas à disposição do macho ou da IA, uma vez que ela ainda não possui o aporte e a condição corporal ideal para conseguir gestar; logo para serem colocadas à reprodução devem estar ao terceiro estro ou possuir entre 60 a 70% do seu peso vivo adulto. Depois da receptividade ocorre um período em que a fêmea não atrai nem aceita o macho. Assim, um ciclo estral é definido como o período entre um estro e o seguinte. Quando durante o ciclo estral ocorre uma cópula fértil, as fêmeas passam a uma fase de anestro fisiológico, causado pela gestação, em que cessa o ciclo estral e passam a não apresentarem atividade sexual. Nas espécies sazonais (cabras, éguas e ovelhas), a manifestação dos ciclos estrais também é limitada pela época do ano em que as fêmeas apresentam um anestro sazonal. Essas espécies sazonais ou estacionais apresentam cio durante a época em que os dias apresentam a presença de luz por mais tempo; isto é, dias mais longos. Deve-se considerar que a ciclicidade feminina pode ser alterada por eventos patológicos como processos infecciosos, persistência do corpo lúteo, desnutrição e estresse, entre outros. -/- • _____CONTROLE ENDÓCRINO DO CICLO ESTRAL -/- As mudanças ovarianas, genitais e comportamentais que ocorrem ao longo dos ciclos estrais são controladas pelo sistema endócrino e são o resultado de uma complexa interação entre hipotálamo, hipófise, ovário e útero. Vários hormônios participam desse processo, dos quais serão descritos a importância e a participação dos mais relevantes (figura 1). -/- Figura 1: Interação hormonal do eixo hipotálamo-hipófise-gonodal. No lado esquerdo, com linhas contínuas, os principais hormônios são exemplificados quando há um folículo pré-ovulatório. No lado direito, com linhas pontilhadas, os hormônios envolvidos são mostrados quando a estrutura ovariana predominante é o corpo lúteo. Fonte: RANGEL, 2018. A Kisspeptina é um peptídeo hipotalâmico que tem sido denominado regulador central, pois os neurônios que a produzem recebem informações do meio ambiente e do próprio corpo, o que indica o momento ideal para a reprodução. Além de modular a secreção de GnRH durante o ciclo estral, esse hormônio controla tanto o início da puberdade quanto da estacionalidade reprodutiva. Além disso, é inibido durante a lactação, bloqueando a atividade reprodutiva das fêmeas nessa fase. Os neurônios produtores de Kisspeptina possuem receptores de estradiol, que os regulam para modular a liberação tônica e cíclica de GnRH, controlando assim a secreção de gonadotrofina; além disso, foi sugerida a participação de outros hormônios neurotransmissores e neuropeptídios na modulação da secreção de GnRH. Entre eles estão os estimuladores: norepinefrina, serotonina, aminoácidos excitatórios (principal-mente glutamato) e neurotensina. Atuando como inibidores: GABA e opioides endógenos (principalmente o β-endorfina). O GnRH é um neuropeptídio hipotalâmico que estimula a produção e liberação de LH, de forma que um pulso de LH é sempre precedido por um pulso de GnRH. Os estrogênios foliculares têm, por outro lado, um efeito de feedback positivo com o LH, aumentando a produção de GnRH pelo centro cíclico e a formação de seus receptores nos gonadotrópicos da hipófise. Como resultado, a maturação dos folículos ovarianos é alcançada e os picos pré-ovulatórios de estradiol e LH são alcançados. No centro tônico da secreção de GnRH, os estrogênios inibem a liberação desse hormônio quando os animais estão na vida pré-púbere ou nos estágios de anestro, e a sensibilidade a esse feedback negativo diminui durante os estágios reprodutivos. No sentido estrito, a liberação de FSH pelos gonadotrópicos hipofisários não requer a presença do GnRH, que participa antecipadamente do estímulo de sua síntese; o FSH é considerado, então, um hormônio secretado constitutivamente, ou seja, constantemente, a menos que haja um estímulo inibitório. Este estímulo inibitório existe graças aos estrogênios e à inibina, que são produzidos pelos folículos em desenvolvi-mento, especialmente pelo folículo dominante. A progesterona é um hormônio esteroide produzido pelo corpo lúteo (CL) que inibe a secreção de LH. Isso é realizado tanto indiretamente por meio da inibição da secreção de GnRH no nível hipotalâmico, quanto por ação direta no nível da hipófise, uma vez que bloqueia a formação de receptores de GnRH nos gonadotropos. Assim, diminui a frequência dos pulsos de LH, que é mantida em níveis basais capazes de participar da formação e manutenção do corpo lúteo, mas incapaz de causar ovulação. Na vaca, o papel do LH na manutenção do corpo lúteo é controverso, uma vez que alguns autores propõem que apenas o hormônio do crescimento participe para esse fim, pois a administração de inibidores de GnRH quando há corpo lúteo funcional não afeta a secreção de progesterona. Se a fertilização não for alcançada com sucesso, eventualmente o corpo lúteo deve ser destruído por apoptose (processo conhecido como luteólise), para permitir a ocorrência de um novo ciclo estral. Nesse caso, os hormônios participantes são a ocitocina, produzida inicialmente no nível central e posteriormente pelo CL; e a prostaglandina F2alfa (PGF2α), secretada pelo endométrio uterino ao final do diestro; entre ambos os hormônios estabelecerão um mecanismo de feedback positivo até que se complete a luteólise. -/- • _____FREQUÊNCIA DE APRESENTAÇÃO DOS CICLOS ESTRAIS -/- As espécies são classificadas de acordo com a frequência com que apresentam seus ciclos estrais em um dos três grupos existentes (figura 2). -/- Figura 2: classificação das espécies domésticas de acordo com a frequência de apresentação de seus ciclos estrais ao longo do ano. Fonte: RANGEL, 2018. -/- Tabela 1: tipo e duração do ciclo estral de diferentes espécies Monoéstricas -/- São as espécies que apresentam um único ciclo estral, uma ou duas vezes ao ano, que culmina com um período de anestro, que faz parte do mesmo ciclo. Em geral, a fase de receptividade sexual dessas espécies é muito longa para garantir a fecundação. Dentro desta classificação está a família Canidae, que inclui cães domésticos, lobos e raposas. Os cães domésticos são capazes de se reproduzir em qualquer época do ano, portanto, não são considerados sazonais; apesar disso, observou-se que o estro tende a ocorrer com mais frequência no final do inverno ou início da primavera. Como exceção, a raça de cães Basenji é considerada sazonal, pois eles sempre têm seus ciclos férteis no outono. -/- Poliéstricas estacionais ou sazonais -/- São espécies que para garantir que seus filhotes nasçam na época do ano mais favorável à sua sobrevivência, apresentam uma série de ciclos estrais durante uma estação limitada do ano (figura 3). No final desta estação, os animais entram em anestro sazonal, que termina com o início da próxima estação reprodutiva. Dentro deste grupo estão as espécies que se reproduzem nas épocas do ano em que está aumentando a quantidade de horas-luz por dia ou fotoperíodo crescente (primavera-verão), como equinos e gatos; o último mostra a atividade ovariana entre janeiro e setembro (ou até outubro) nas zonas temperadas. Há outro grupo de espécies que se reproduzem em períodos de fotoperíodo decrescente (outono-inverno), entre as quais estão ovinos e caprinos. -/- Figura 3: classificação das espécies domésticas, de acordo com a estacionalidade de sua reprodutiva. Fonte: RANGEL, 2018. Poliéstricas contínuas -/- As espécies deste grupo são caracterizadas por ciclos estrais durante todo o ano. Dentro desta classificação estão bovinos e suínos. -/- • _____ETAPAS DO CICLO ESTRAL -/- Do ponto de vista das estruturas ovarianas predominantes, o ciclo estral se divide em duas fases: a fase folicular, na qual os folículos ovarianos se desenvolvem e amadurecem, além da ovulação; nas espécies poliéstricas, esta fase começa com a regressão do corpo lúteo do ciclo anterior. A outra é conhecida como fase lútea e refere-se às etapas do ciclo em que o corpo lúteo se forma e tem sua maior funcionalidade. Cada uma dessas fases pode ser dividida em etapas de proestro e estro (fase folicular); e metaestro e diestro (fase lútea) (figura 4). Algumas espécies, adicionalmente, podem apresentar períodos de anestro e interestro, como parte de seus ciclos estrais (figura 4). -/- Figura 4: etapas dos ciclos estrais dos animais domésticos. Fonte: RANGEL, 2018. -/- Fase folicular -/- É identificada porque os hormônios ovarianos predominantes são os estrogênios (produzidos pelos folículos em crescimento), que desencadeiam o comportamento sexual e fazem com que o aparelho reprodutor passe por algumas adaptações para atrair o macho, preparar-se para a cópula e facilitar o transporte dos gametas. O proestro começa quando as concentrações de progesterona do ciclo anterior baixem para níveis basais devido à regressão do CL; e termina quando o comportamento de receptividade sexual começa. É caracterizado pelo crescimento do folículo dominante da última onda folicular do ciclo anterior; portanto, sua duração depende do grau de desenvolvimento em que o folículo se encontra no momento da luteólise. Nesse estágio, aumenta-se a produção de estradiol e inibina secretada pelo folículo ou folículos que iniciaram seu desenvolvimento durante o final do período de diestro. As concentrações de FSH diminuem no início do proestro; entretanto, eles começam a aumentar à medida que o estro se aproxima. O LH, devido ao efeito do estradiol, passa a aumentar sua frequência de secreção e diminuir a amplitude de seus pulsos, o que acentua a produção de andrógenos pelas células da teca e a capacidade de aromatização das células da granulosa, com o consequente aumento na produção de estradiol. O aumento do estradiol desencadeia a apresentação comportamental do estro que também é conhecido como estágio de cio, calor ou receptividade sexual, uma vez que representa o único período em que a fêmea procura ativamente o macho e aceita a montagem e a cópula. O comportamento sexual pode variar em intensidade entre diferentes espécies. Durante a fase de estro, o(s) folículo(s) em desenvolvimento no ovário adquirem sua maturidade e tamanho pré-ovulatório (figura 5), atingindo as concentrações máximas de estradiol. Um feedback positivo é então exercido entre o estradiol, GnRH e LH, para que ocorra o pico de LH pré-ovulatório que será responsável pela ovulação. -/- Figura 5: folículos ovarianos de porcas. Esquerda: pequenos folículos, estágio de proestro. À direita: folículos pré-ovulatórios, estágio de estro. Fonte: RANGEL, 2018. -/- O estro é a fase do ciclo em que ocorre a ovulação em espécies domésticas, com exceção dos bovinos que ovulam durante o metaestro inicial. A ovulação, por outro lado, manifesta-se espontaneamente na maioria das espécies domésticas, com exceção dos felinos, leporídeos e camelídeos, nos quais a cópula deve ocorrer para induzi-la, por isso são conhecidos como espécies de ovulação induzida (figura 6). Nessas espécies, a cópula provoca um reflexo nervoso que atua no nível hipotalâmico para induzir a liberação de GnRH e, portanto, o pico pré-ovulatório de LH. Existem outras espécies em que a cópula não estimula a ovulação, mas é necessária para induzir a formação do CL (figura 6). Dentro dessas espécies estão ratos e camundongos. -/- Figura 6: classificação das espécies domésticas, segundo a espontaneidade da ovulação e a formação do corpo lúteo. Fonte: RANGEL, 2018. -/- Em caninos, deve-se considerar que, embora tradicionalmente se diga que a ovulação ocorre dois dias após o início do estro, ela pode ocorrer mais tarde, em alguns casos ocorrendo próximo ao final do estro. Em geral, durante a fase folicular, o útero tem maior suprimento e as glândulas endometriais entram em fase proliferativa, aumentando seu tamanho. Isso faz com que o útero fique mais tônico, ou seja, mais firme, exceto no caso de éguas e carnívoros nos quais os estrogênios fazem com que o útero se encontre com edema e sem tonalidade, enquanto a cérvix aparece relaxada durante o estro. Além disso, o aumento do suprimento de sangue causa hiperemia e congestão do epitélio vaginal e vulvar (figura 7). Para permitir a passagem do esperma, a cérvix se abre e a produção de um muco cervical muito fluido, cristalino e abundante é aumentada; o útero e o oviduto aumentam suas contrações. Nessa última ação participam as prostaglandinas contidas no plasma seminal (PGF₂α e PGE). Na vagina, o número de camadas de células do epitélio começa a aumentar e as células da superfície tornam-se cornificadas. No caso da cadela, a situação hormonal durante a fase folicular é completamente diferente do resto das espécies domésticas (figura 8), uma vez que há altas concentrações de estrógenos durante o proestro, que atingem seu nível máximo 24 a 48 h antes de seu término; ao mesmo tempo, os folículos iniciam sua luteinização, antes de serem ovulados. Essa situação provoca a liberação de progesterona, que começa a aumentar suas concen-trações; à medida que aumenta, as concentrações de estradiol começam a cair. Assim, o estro começa quando os níveis de progesterona atingem uma concentração de cerca de 1 ng/ml. O pico de LH ocorre durante a transição do proestro para o estro e a ovulação ocorre 48 a 60 horas depois; processo que pode se estender de 24 a 96 h. Os níveis de progesterona aumentam após o início do estro, de modo que antes da ovulação estão entre 2 e 4 ng/ml, enquanto as concentrações entre 5 e 10 ng/ml estão relacionadas ao tempo de ovulação. Uma vez que as concentrações de estradiol caem abaixo de 15 pg/ml, o estro é encerrado (figura 8). -/- Figura 7: comparação da aparência vulvar em porcas. O círculo azul indica a vulva de uma porca que não está em estro, enquanto um círculo vermelho mostra uma vulva apresentando hiperemia e edema característicos da fase de estro. Fonte: Acervo pessoal do autor. -/- As altas concentrações de estradiol no proestro são responsáveis pela atração da fêmea pelo macho a partir desta fase, porém, não apresentará comportamento receptivo até o início da fase de estro. Deve-se levar em consideração que algumas cadelas podem não aceitar o macho, apesar de estarem endócrinamente na fase de estro, o que pode ser atribuído às condições de manejo, aos comportamentos adquiridos ou às características hierárquicas, ou ainda a distúrbios relacionados a endocrinologia da reprodução (anorma-lidades hormonais e/ou baixas concentrações de hormônios). No caso das éguas, não há menção à fase de proestro e os eventos que ocorreriam nessa fase estão englobados no estro, que tradicionalmente será denominado fase folicular ou simplesmente estro (figura 9). -/- Figura 8: Endocrinologia do ciclo estral da cadela. Fonte: RANGEL, 2018. -/- Figura 9: duração das etapas do ciclo estral das éguas. A ovulação ocorre nos últimos 2 dias da fase de estro. Fonte: RANGEL, 2018. -/- Fase lútea -/- Durante essa fase, o esteroide ovariano predominante é a progesterona, cujo objetivo é manter a gravidez se a fertilização for bem-sucedida. Para isso, os estrogênios pré-ovulatórios favorecem a formação de receptores de progesterona uterina, então a presença da progesterona faz com que as glândulas endometriais entrem em sua fase secretora e iniciem a produção de histiotrofo ou leite uterino, para nutrir o produto que poderia estar potencialmente presente. Já na fase lútea, ocorre redução das concentrações de estrogênio, o que causa diminuição do tônus uterino, hiperemia e edema vulvar. Por fim, a cérvix se fecha e o muco cervical torna-se espesso, pegajoso, opaco e menos abundante, de modo a isolar o útero por fora, evitando a entrada de microrganismos que poderiam comprometer a possível gravidez. O metaestro começa quando a fêmea deixa de aceitar a montaria do macho e termina quando há um CL funcional bem estabelecido. Este estágio corresponde ao período de transição entre a dominância estrogênica e o aumento das concentrações de progesterona. Nesse estágio, as concentrações de FSH são aumentadas pela queda repentina de estradiol e inibina após a ovulação, o que permite o recrutamento da primeira onda folicular. Nesta fase, o ovário contém o corpo hemorrágico, a partir do qual se desenvolverá o CL (figura 10). O corpo hemorrágico tem meia-vida muito curta, pois as células que compõem suas paredes iniciam sua luteinização imediatamente após ou mesmo antes da ovulação. -/- Figura 10: ovários bovinos. Corpo hemorrágico (CH); folículos (F) e corpo lúteo (CL). -/- O diestro, por sua vez, constitui a etapa mais longa do ciclo estral e é caracterizado por um CL que se encontra em sua atividade secretora máxima. Somente no final dessa fase, e se não houver fecundação, o CL sofre luteólise; caso contrário, o CL é mantido de forma a preservar a gestação, prolongando um estado fisiológico semelhante ao do diestro. A imagem 11 esquematiza o ciclo estral da vaca, eventos ovarianos e endócrinos, bem como a duração das etapas do ciclo estral. Nessa fase, a progesterona atinge suas concentrações máximas e exerce efeito negativo na liberação de LH, pois inibe a formação de receptores de GnRH nos gonadotropos hipofisários, bem como a secreção de GnRH pelo hipotálamo. Além disso, observam-se aumentos repetidos da secreção de FSH com o consequente aumento do desenvolvimento folicular e das concentrações plasmáticas de estradiol e inibina. No entanto, os folículos que começam seu desenvolvimento, não conseguem completar sua maturação e sofrem regressão (ondas foliculares). A égua é a única fêmea doméstica que pode ovular naturalmente durante a fase lútea, com uma incidência de ovulação de 10-25% nesta fase. Figura 11: etapas, estruturas ovarianas e endocrinologia do ciclo estral da vaca. Fonte: RANGEL, 2018. -/- No final do diestro, os estrogênios sensibilizam o endométrio, de modo que as células epiteliais formam os receptores de ocitocina. Após uma primeira secreção de ocitocina da neurohipófise e secreções subsequentes originadas do corpo lúteo, um mecanismo de feedback positivo é iniciado para a secreção de PGF2α. O papel da PGF2α é destruir o CL quando não houver fertilização. Deve-se considerar que para o útero ser capaz de produzir PGF2α deve haver um período prévio de exposição à progesterona, durante o qual aumenta o conteúdo de precursores das prostaglandinas no endométrio, como o ácido araquidônico (ácido graxo C20H32O2). O anestro é considerado como um período de inatividade reprodutiva, mesmo quando continua havendo atividade hormonal e desenvolvimento folicular, uma vez que o estímulo é insuficiente para que ocorra a maturação folicular e a ovulação. Ao longo desta fase não haverá alterações comportamentais ou morfológicas nas fêmeas. Nas espécies estacionais ou sazonais, o anestro é muito importante, pois limita a estação reprodutiva de forma que os partos ocorram na época do ano que pode ser mais favorável para a sobrevivência dos filhotes. Em espécies poliéstricas contínuas, o anestro aparecerá em casos de processos fisiológicos como gestação ou amamentação, ou devido a condições patológicas que interrompem a ciclicidade. Em caninos, o anestro é considerado mais uma fase do ciclo estral (figura 12), e é o estágio de transição entre o diestro de um ciclo e o proestro do próximo; na verdade, o anestro é a fase mais longa do ciclo nessa espécie, pois pode durar de 4 a 10 meses, dependendo do indivíduo. Em algumas espécies de animais domésticos, o anestro pode ocorrer pós-parto. O interestro é uma fase de repouso entre as ondas foliculares e é característica do ciclo estral de espécies cuja ovulação é induzida, como os felinos e camelídeos, por exemplo, a lhama e a alpaca. Ao longo desta fase, não há comportamento sexual. Sua apresentação se deve ao fato de a monta não ter ocorrido ou de não ter sido capaz de induzir a ovulação, de modo que os folículos ovarianos regridem, dando origem a um novo recrutamento folicular. No caso dos felinos, foi relatado que até 50% das cópulas simples são insuficientes para causar ovulação. -/- Figura 12: etapas do ciclo estral da cadela. A ovulação ocorre dois dias após o início do cio. Fonte: RANGEL, 2018. -/- • _DURAÇÃO DOS CICLOS ESTRAIS E PARTICULARIDADES POR ESPÉCIE -/- As variações na duração do ciclo estral e as fases presentes entre as diferentes espécies domésticas são indicadas na tabela 2. Em particular, existe uma grande variação entre os indivíduos dependendo da duração das fases do ciclo estral em caninos e felinos, sendo difícil precisar sua duração, já que no caso da cadela o anestro é parte integrante do ciclo; na gata, a duração do ciclo anovulatório é diferente daquele em que ocorreu a ovulação. Assim, em um ciclo anovulatório, a gata pode manifestar períodos de estro de sete dias em média, seguidos de 2 a 19 dias sem estro (período denominado interestro), que são continuados com outro período de estro. Quando ocorre a ovulação e não é fértil, surge uma fase lútea de 35 a 37 dias e às vezes demora mais 35 dias para o animal apresentar um novo estro. Em cadelas, não há estágio de metaestro propriamente dito, pois a ovulação ocorre no início do estro, de forma que, ao término do comportamento sexual, os corpos lúteos já estão formados. Da mesma forma, as gatas não apresentam este estágio, portanto, se ocorrer ovulação, a fase de estro é imediatamente seguida pela fase diestro (figura 13). Figura 13: etapas e endocrinologia do ciclo estral da gata. Fonte: RANGEL, 2018. -/- Tabela 2: Duração do ciclo estral e suas fases nas diferentes espécies domésticas Espécie Ciclo (dias) Proestro (dias) Estro Metaestro (dias) Diestro (dias) Interestro (dias) Anestro Bovina 21 (17-24) 2 a 3 8-18 h 3 a 5 12 a 14 - Pós-parto (vacas de leite) Lactacional (vacas de corte) Ovina 17 (13-19) 2 24-36 h 2 a 3 12 - Estacional Caprina 21 2 a 3 36 h (24-48) 3 a 5 8 a 15 - Estacional Suína 21 (17-25) 2 24-72 h 2 14 - Lactacional Equina 21 (15-26) - 4-7 d - 14 a 15 - Estacional Canina - 9 (3-20) 9 d (3-20) - 63 ± 5 em gestantes 70 a 80 em vazias - 4 a 10 meses Felina - 1 a 2 7 d (2-19) - 35 a 37 8 (2-19) Estacional (30-90 d) Onde: d = dias. h = horas. -/- O ciclo estral das éguas é dividido apenas em duas fases, folicular e lútea; às vezes também conhecido como estro e diestro, respectivamente (figura 14). No caso de bovinos, a ovulação ocorre durante a fase de metaestro, entre quatro e 16 horas após o término do estro, ou de 30 a 36 horas após o início do estro (figura 15). Uma vez que a ovulação ocorre, e como consequência da queda repentina nas concentrações de estradiol, algumas vacas podem ter uma secreção vulvar sanguinolenta (figura 16). -/- Figura 14: endocrinologia do ciclo estral da égua. Fonte: RANGEL, 2018. -/- Figura 15: duração das etapas do ciclo estral das vacas. A ovulação ocorre no metaestro ou de 4 a 16 horas depois do término do cio. Fonte: RANGEL, 2018. -/- Figura 16: secreção vulvar sanguinolenta em vaca no estágio de metaestro • ___DESENVOLVIMENTO FOLICULAR -/- Embora o desenvolvimento folicular que leva à ovulação ocorra na fase folicular do ciclo estral e desempenhe um papel essencial no controle do ciclo, durante a fase lútea também ocorre o desenvolvimento folicular, mas os folículos não conseguem realizar sua maturação final e ovulação; mesmo em animais pré-púberes e em animais em anestro, há crescimento folicular. Por isso o desenvolvimento folicular é considerado um processo constante e dinâmico. As fêmeas têm certo número de folículos e ovócitos desde o nascimento, que em geral excede consideravelmente o número de oócitos que serão ovulados ao longo de suas vidas. Aproximadamente 90% dos folículos ovarianos começam a crescer, mas não ovulam e regridem, fato conhecido como atresia folicular. Estima-se que a atresia ocorra em qualquer época de desenvolvimento, mas é mais comum nos estágios dependentes de gonadotrofinas. A razão pela qual as ondas foliculares se desenvolvem durante a fase lútea, culminando na atresia, é que a progesterona produzida pelo corpo lúteo inibe a pulsação de LH. Assim, os folículos dominantes não obtêm suprimento suficiente desse hormônio para completar seu crescimento e ovular, causando sua regressão. Quando os folículos sofrem atresia, cessa a produção de estradiol e inibina, retomando a secreção de FSH, iniciando um novo recrutamento folicular. No final do período de diestro, quando as concentrações de progesterona começam a diminuir devido à luteólise, os estrogênios foliculares estimulam a secreção de LH, que fornece suporte suficiente para o crescimento e maturação dos folículos até que a ovulação seja desencadeada. -/- • ___OVULAÇÃO -/- A ovulação ocorre graças a um processo de remodelação, adelgaçamento e ruptura da parede folicular ao nível do estigma, que é uma área de tecido desprovida de vascularização, que se forma na superfície do folículo ovulatório (figura 17). Nas espécies domésticas, o folículo pode se desenvolver e ovular em qualquer parte da superfície do ovário, com exceção dos equinos, nos quais, devido à conformação anatômica característica do ovário desta espécie, a ovulação sempre ocorre ao nível da fossa de ovulação. O pico de LH que precede a ovulação estimula a síntese e a liberação local de PGE₂ e PGF₂α, bem como o início da produção de progesterona pelas células foliculares. Junto com o pico pré-ovulatório de LH, ocorre aumento da quantidade de fluido folicular, graças ao aumento da permeabilidade vascular da teca (ação estimulada em conjunto com a PGE₂) e ao aumento do suprimento sanguíneo no período pré-ovulatório; entretanto, a pressão intrafolicular não aumenta porque a parede do folículo está distendida. -/- Figura 17: ruptura do estigma folicular durante o processo de ovulação. Fonte: Internet. -/- A ovulação começa com um enfraquecimento da parede folicular, porque a PGF₂α causa a liberação de enzimas lisossomais das células da granulosa do folículo pré-ovulatório. O aumento local da progesterona faz com que as células da teca interna sintetizem colagenase, uma enzima que cliva as cadeias de colágeno do tecido conjuntivo, enfraquecendo a túnica albugínea que constitui a parede folicular. À medida que a parede enfraquece, forma o estigma - projeção avascular - na região apical, o que indica que a ovulação está se aproximando. O estigma é o local onde o folículo se rompe, permitindo a liberação do oócito, que sai envolto pelas células da coroa irradiada e acompanhado pelo fluido contido no antro folicular. -/- • ___CORPO LÚTEO -/- Após a ovulação, as células que permanecem na cavidade folicular desenvolvem um CL, que é considerado uma glândula temporária; sua função essencial é a produção hormonal e só está presente durante o diestro, na gestação e em algumas patologias como a piometra. A luteinização, ou formação do CL, é mediada principalmente pelo LH; no entanto, outros hormônios também estão envolvidos, como o hormônio do crescimento (GH). Assim, o tratamento com GH em animais hipofisectomizados foi encontrado para restaurar a função normal do CL; enquanto em espécies como roedores e caninos, a formação do CL é induzida e mantida pela prolactina, hormônio que não participa com essa finalidade no caso dos ruminantes. Durante a luteinização, os remanescentes das células da granulosa se diferenciam em grandes células lúteas, que são capazes de secretar progesterona continuamente (basal), e possuem grânulos secretores responsáveis pela produção e liberação de ocitocina e relaxina, esta última durante a gestação de algumas espécies. Enquanto as células da teca formam as pequenas células lúteas, que não secretam ocitocina e produzem progesterona em resposta ao LH (tônico). O corpo lúteo é, finalmente, constituído de células luteais grandes e pequenas, fibroblastos, células mioides, células endoteliais e células do sistema imunológico. Outro fator importante para o processo de luteinização é a formação de uma rede vascular, essencial para aumentar o fluxo sanguíneo para o CL. A referida formação vascular é mediada principalmente por dois fatores, fator de crescimento de fibroblastos (FGF), que no estágio inicial do desenvolvimento lúteo estimula a proliferação de células endoteliais pela ação de LH, e fator de crescimento endotélio-vascular (VEGF) que promove a invasão de células endoteliais para a camada de células da granulosa e a organização e manutenção da microvasculatura do CL. A luteólise é um processo essencial para retomar a ciclicidade das fêmeas. Sucede ao final do diestro quando não ocorre a fecundação e consiste na desintegração funcional e estrutural do CL. O primeiro refere-se à queda nas concentrações de progesterona, enquanto o segundo abrange a regressão anatômica da estrutura lútea e a recuperação do tamanho normal do ovário. A desintegração funcional, com a consequente queda nas concentrações de progesterona, ocorre antes que a regressão estrutural seja observada. Caso ocorra a gestação, a vida do CL é prolongada, visto que existem mecanismos que o resgatam de sua regressão. Durante o diestro, a progesterona produzida pelo CL bloqueia inicialmente a ação do estradiol e da ocitocina. Para esse último, causa uma redução no número de receptores de ocitocina endometrial, modificando sua estrutura. Desta forma, não é possível estabelecer um feedback positivo entre a ocitocina e a PGF₂α, que será responsável pela luteólise. No entanto, à medida que o diestro progride, a progesterona esgota seus próprios receptores, de modo que, no final desse estágio, ela perde a capacidade de inibir os receptores de ocitocina. O estradiol ativa, então, o centro de geração de pulso de ocitocina no hipotálamo e começa a induzir o endométrio tanto a formação de seus próprios receptores como os da ocitocina. A ocitocina e o estradiol trabalham juntos para aumentar a atividade e a concentração das enzimas envolvidas na síntese de PGF2α: a fosfolipase (enzima responsável pela liberação de ácido araquidônico de fosfolipídios da membrana celular) e a prostaglandina sintetase (enzima responsável pela transformação do ácido araquidônico em prostaglandina). Dessa forma, a ocitocina hipotalâmica, liberada de forma pulsátil pela neurohipófise, estimula inicialmente a síntese e secreção de PGF2α através do endométrio. A PGF2α possui receptores em grandes células do CL, que aumentam seu número à medida que o ciclo estral progride. Assim, quando a PGF2α endometrial atinge o ovário provoca a liberação de ocitocina lútea, desencadeando um mecanismo local de feedback positivo, que agindo no endométrio aumenta a secreção de PGF2α. Este circuito continua até que se alcance uma frequência de pulsos de PGF2α de aproximadamente cinco pulsos em 24 h, uma frequência que é capaz de desencadear a luteólise. Em equinos, o CL não produz ocitocina; no entanto, as células endometriais os produzem, então a secreção por PGF2α depende do estímulo da ocitocina que vem desta última fonte e da hipófise. Ressalte-se que o CL deve atingir certo grau de maturidade para que possa ser receptivo à ação da PGF2α. Isso é conseguido através da formação de receptores para a PGF2α e desenvolvendo a capacidade de expressar a prostaglandina sintetase, de modo que o CL requer para produzir PGF2α na forma autócrina para atingir a lise. As células endoteliais e as células imunes, típicas do CL, também intervêm no processo de luteólise estrutural. As células endoteliais secretam proteína quimiotática de monócitos (MCP-1), para recrutar macrófagos que migram através do epitélio vascular que foi sensibilizado pela PGF2α. Os macrófagos ativados secretam o fator necrose tumoral alfa (TNFα) que atua sobre as células do corpo lúteo causando apoptose celular. A PGF2α também participa da luteólise funcional, inibindo a síntese de progesterona e reduzindo a síntese e fosforilação da proteína responsável pelo transporte de colesterol para a mitocôndria (StAR). Além disso, a PGF2α induz a produção de endotelina-1 (ET1) pelas células endoteliais encontradas no corpo lúteo, as quais contribuem para uma redução na síntese de progesterona. -/- • ___FATORES QUE AFETAM O CICLO ESTRAL -/- A apresentação dos ciclos estrais é natural e impreterível; no entanto pode ser afetada por fatores ambientais como o fotoperíodo, e fatores específicos do indivíduo como a sociabilidade e amamentação, além dos fatores de manejo como a nutrição e, consequentemente, o ECC das fêmeas e a endocrinologia (hormônios). Todos esses fatores serão explicados a seguir. -/- Fotoperíodo -/- O fotoperíodo é determinado pelo número de horas de luz do dia ao longo do ano e é considerado um dos fatores ambientais mais consistentes e repetíveis. A quantidade diária de horas-luz tem maior efeito nas espécies sazonais para determinar o início da atividade reprodutiva. No entanto, em espécies poliéstricas contínuas, variações anuais na ciclicidade também podem ser observadas, um exemplo disso é a acentuada sazonalidade nos nascimentos de búfalos e zebuínos. Da mesma forma, o momento em que uma bezerra ou leitão nasce afeta a idade em que atinge a puberdade, e a explicação para isso é que o fotoperíodo a que estão expostos impacta seu desenvolvimento. Assim, observou-se que uma maior quantidade de horas de luz do dia (suplementação de quatro horas por dia por cerca de dois meses) pode adiantar o início da puberdade em novilhas. -/- Amamentação -/- Em espécies como suínos e bovinos de corte, o anestro pós-parto é mantido pelo estímulo que a prole exerce sobre a mãe no momento da amamentação. Dessa forma, sob esses estímulos a fêmea deixará de apresentar cio enquanto estiver alimentando as crias (figura 18). Na ação de amamentação, pensa-se que participa o reconhecimento filial, onde intervêm a visão, o olfato e a audição. A verdade é que a participação de estímulos táteis é questionável, visto que foram realizados estudos nos quais a denervação da glândula mamária não antecipou o reinício da ciclicidade em fêmeas que amamentavam seus filhotes. O mecanismo pelo qual a amamentação afeta a atividade reprodutiva está relacionado a um aumento da sensibilidade do hipotálamo ao efeito inibitório do estradiol. Nisso intervêm os fatores como os opioides (endorfinas, encefalinas e dinorfinas) e os glicocorticoides. -/- Figura 18: na esquerda porca amamentando seus filhotes e a direita vaca com o bezerro no pé. -/- Nutrição -/- A função reprodutiva depende da existência de um consumo de energia superior ao necessário para manter as funções fisiológicas essenciais do corpo e as funções de produção, como termorregulação, locomoção, crescimento, manutenção celular ou lactação. Considera-se que o efeito da nutrição na atividade reprodutiva é maior nas fêmeas do que nos machos, devido a uma maior demanda de energia exigida pelas fêmeas para manter uma gestação do começo ao fim (figura 19). Quando o consumo de energia é insuficiente, a função reprodutiva é bloqueada para não comprometer as funções vitais. Desta forma, os animais pré-púberes que sofreram deficiências nutricionais durante o seu crescimento apresentam um atraso no início da sua atividade reprodutiva. Assim, existem sinais metabólicos ao nível do sistema nervoso central, como o IGF-I e a leptina, que indicam ao organismo o grau de desenvolvimento somático do indivíduo. Animais adultos que já iniciaram sua atividade reprodutiva também podem ser afetados pela nutrição, de forma que sua ciclicidade pode ser interrompida por perdas de peso corporal igual ou superior a 20%. Da mesma forma, o reinício da atividade ovariana pós-parto é retardado quando as fêmeas estão submetidas a dietas deficientes em proteínas, energia, minerais etc. -/- Figura 19: comparação das condições corporais em vacas leiteiras. À esquerda: uma vaca com uma condição corporal adequada, que está ciclando normalmente. À direita: vaca em péssimo estado corporal e, portanto, em anestro. -/- As deficiências nutricionais de energia e proteína não afetam diretamente os níveis circulantes de FSH em animais intactos, mas o efeito da desnutrição pode ser mascarado por feedback negativo dos hormônios ováricos sobre a secreção de FSH, uma vez que os animais ovariectomizados com uma boa condição corporal têm maiores concentrações de FSH que os de condição corporal pobre. Em contraste, a secreção de LH é altamente sensível a deficiências nutricionais e a mudanças na condição corporal. O diâmetro do folículo dominante é reduzido quando os animais estão a perder peso, o que se correlaciona com uma diminuição na produção de estradiol, o que diminui a secreção de LH e consequentemente é evitada a maturação folicular terminal e a ovulação, o que os animais entrarem em anestro. No pós-parto, a ciclicidade se recupera quando as concentrações basal e média de LH, bem como a sua frequência de secreção aumenta para exceder o nadir do balanço energético (este último é atingido quando o fornecimento de energia está no ponto mínimo e está excedido pelas exigências de mantença do organismo). O ECC possui relação direta com as taxas reprodutivas dos animais. Em bovinos um ECC ideal é entre 3,5 e 4,5 para o período reprodutivo. Com relação do ECC sobre o estro, estima-se que num rebanho de 100 vacas com ECC 2,5 cerca de 47 entram em cio, e dessas apenas 27 conseguem conceber. Por outro lado, no mesmo rebanho de 100 vacas, mas com ECC igual a 3, cerca de 62 vacas entram em cio normalmente e dessas 40 conseguem engravidar. Já com um ECC 3,5, 68 vacas entram em estro normalmente e dessas 46 conseguem engravidar. -/- Efeitos independentes de gonadotropinas -/- A importância das gonadotropinas no crescimento e maturação folicular já foi revisada neste trabalho; também deve ser mencionado que, além das gonadotropinas, existem outros fatores que podem intervir na regulação do desenvolvimento folicular e da ciclicidade. Um exemplo do anterior é o flushing: manejo nutricional que consiste na suplementação de uma fonte energética de rápida absorção, em que o aumento do número de folículos em desenvolvimento tem inicialmente um controle independente do eixo hipotálamo-hipófise-gonodal e é mediado por fatores que participam do controle do metabolismo energético do animal, que estão intimamente relacionados às mudanças nutricionais. Esses fatores incluem insulina, fator de crescimento semelhante à insulina I (IGF-I) e hormônio do crescimento (GH). O IGF-I é secretado principalmente pelo fígado em resposta à estimulação do GH e é creditado na regulação de muitas das ações do GH, portanto, quando o GH é administrado, as concentrações de insulina e IGF-I estão aumentadas e um aumento no número de folículos ovarianos é observado em suínos, bovinos, caprinos e ovinos. O IGF-I, da mesma forma, modula a secreção de GH por um efeito de feedback negativo, de modo que no início do pós-parto, quando o animal está em balanço energético negativo, as concentrações de insulina e IGF-I diminuem, enquanto as de GH aumentam. A insulina e o IGF-I estimulam a proliferação e esteroidogênese das células da granulosa e da teca no folículo. Outro fator que interfere na manifestação da atividade reprodutiva é a quantidade de gordura corporal. -/- Fatores sociais (sociabilidade) -/- Existem diferentes interações sociais que são capazes de modificar o início da atividade reprodutiva durante o período de transição para a puberdade ou para a estação reprodutiva, ou ainda de sincronização e manifestação dos ciclos estrais. Entre os fatores sociais o efeito fêmea-fêmea foi bem documentado em pequenos ruminantes, onde a introdução de fêmeas ciclando (em cio) a um grupo de fêmeas em anestro estacional adianta a estação reprodutiva induzindo e sincronizando a ovulação. Quando as porcas pré-púberes, por outro lado, são alojadas em pequenos grupos de dois ou três animais, o início da puberdade é retardado em comparação com indivíduos alojados em grupos maiores. A bioestimulação das fêmeas através do contato com um macho é conhecida como efeito macho (figura 20). Foi determinado que imediatamente após a introdução do macho se inicia o desenvolvimento e maturação folicular como uma resposta a um aumento na secreção de LH. Esse efeito será explicado em próximos trabalhos de minha autoria. -/- Estresse -/- Em vários estudos, foi demonstrado que o estresse pode bloquear a ciclicidade, devido ao aumento nas concentrações de corticosteroides ou opioides que causam redução na resposta da hipófise ao GnRH. Alojamentos inadequados, um ambiente social adverso e deficiências no manejo são considerados condições estressantes. -/- Figura 20: efeito do macho sobre as fêmeas (suínos). -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- AURICH, Christine. Reproductive cycles of horses. Animal reproduction science, v. 124, n. 3-4, p. 220-228, 2011. AISEN, Eduardo G. Reprodução ovina e caprina. MedVet, 2008. BARTLEWSKI, Pawel M.; BABY, Tanya E.; GIFFIN, Jennifer L. Reproductive cycles in sheep. Animal reproduction science, v. 124, n. 3-4, p. 259-268, 2011. 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The science and practice of pig production. Blackwell Science Ltd, 1998. -/- FIXAÇÃO DO ASSUNTO -/- 1. Disserte sobre o papel do eixo hipotálamo-hipófise-gonadal sobre o ciclo estral dos animais domésticos. -/- 2. Qual a importância do controle endócrino para a apresentação do estro? -/- 3. De acordo com a frequência do ciclo estral, como se classificam as vacas, porcas, éguas, gatas, cadelas, cabras e ovelhas? -/- 4. Defina e diferencia monoéstricas e poliéstricas. -/- 5. Um produtor possui fêmeas em primeiro cio, e deseja introduzi-las na vida reprodutiva. Explique por que não é ideal utilizar fêmeas em primeiro cio na vida reprodutiva? -/- 6. Quais são as etapas do ciclo estral? -/- 7. Defina e diferencia fase folicular e fase lútea. -/- 8. Defina e diferencie os tipos de ovulação e formação do corpo lúteo nas espécies domésticas? -/- 9. Quais os eventos ocorrem durante as fases proestro, estro, metaestro, diestro e inter-estro. -/- 10. Explique por que a égua possui ciclo diferente da vaca? -/- 11. Disserte e diferencie a endocrinologia do ciclo estral da cadela, da égua, da gata e da vaca? -/- 12. Fale sobre o desenvolvimento folicular durante o ciclo estral. -/- 13. Disserte sobre a ovulação das fêmeas domésticas. -/- 14. Defina e diferencie luteinização e luteólise. -/- 15. Disserte sobre os principais fatores que afetam a apresentação e manifestação do ciclo estral. -/- 16. Qual o papel da nutrição e do ECC sobre o ciclo estral? -/- 17. Defina e diferencie efeito fêmea-fêmea e efeito macho sobre a apresentação do estro nas fêmeas. -/- 18. Um produtor de ruminantes possui um rebanho de 10 bezerras, 10 cabritas e 10 cordeiras, todas com 1 mês de idade. Elabore um projeto reprodutivo para que essas fêmeas tenham seu primeiro parto após ciclos estrais normais e sem complicações. -/- Leve em consideração os fatores de idade ao primeiro cio ou a puberdade que é diferente entre as espécies, bem como aos fatores que podem afetar a manifestação do cio. (shrink)

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO DEPARTAMENTO DE ZOOTECNIA – 50 ANOS EMANUEL ISAQUE CORDEIRO DA SILVA REPRODUÇÃO ANIMAL: OVULAÇÃO, CONTROLE E SINCRONIZAÇÃO -/- REPRODUÇÃO ANIMAL: OVULAÇÃO, CONTROLE E SINCRONIZAÇÃO DO CICLO ESTRAL -/- ANIMAL REPRODUCTION: OVULATION, CONTROL AND SYNCHRONIZATION OF THE ESTRAL CYCLE -/- Autor: Emanuel Isaque Cordeiro da Silva – IFPE-BJ/CAP-UFPE/EEFCC-BJ/UFRPE 1. INTRODUÇÃO As fêmeas dos animais domésticos possuem em seus ovários, desde praticamente o nascimento, a dotação completa de gametas dos quais vão dispor para o resto de sua (...) vida. No entanto, terão que esperar até a puberdade para que se produza a evolução completa dos folículos (foliculogênese) que darão como resultado as primeiras ovulações. Este momento caracteriza-se, por um lado, pelo início gradual da secreção por parte da hipófise de quantidades importantes de hormonas gonadotropinas (hormonas folículo estimulante «FSH» e sobretudo luteinizante «LH»); por outro lado, pelo aumento da capacidade dos seus ovários para responder a estas secreções. A partir daí, o aparelho reprodutor feminino das fêmeas domésticas deve apresentar, durante todo o período de atividade sexual, alterações morfológicas, endócrinas e fisiológicas, que devem ser repetidas sequencialmente e periodicamente, consoante com a duração e a frequência do ciclo estral característico de cada espécie animal, assegurando assim a liberação de um ou mais ovócitos férteis nos ciclos estrais correspondentes. -/- 2. EVOLUÇÃO DO OVÓCITO E DOS FOLÍCULOS OVÁRICOS O ovário constitui um órgão de armazenamento de ovócitos formados durante a vida fetal ou após o nascimento, os quais permanecerão «latentes», num estado de imaturidade, paralisando a sua atividade de desenvolvimento e crescimento após o processo de mitose pelo qual as células germinativas ou ovogonias evoluem para ovócitos primários. Estes ovócitos devem ser rodeados por células foliculares para alcançar sua maturação e posterior ovulação, constituindo-se, desta maneira, os folículos. Estes últimos, que se localizam no parênquima ovárico, sofrem uma série de mudanças evolutivas que os fazem passar de folículos primordiais (constituídos por um ovócito rodeado de células planas) a folículos maduros ou de Graaf, passando pelos estágios primário, secundário e terciários. A estrutura do ovário e a terminologia correspondente, bem como a sua fisiologia, já foram tratados em trabalhos anteriores. Basicamente, o folículo maduro ou de Graaf, que ressalta já na superfície ovariana como se tratasse de uma pequena vesícula cheia de líquido, encontra-se constituído, no caso dos mamíferos, pelas tecas externa e interna, a folha basal, o ovócito e o seu núcleo ou vesícula germinativa e um acúmulo de células da granulosa chamado cumulus. O antro-folicular ou cavidade intrafolicular formada durante o estágio de folículo terciário possui no seu interior um líquido cuja composição provém do plasma sanguíneo. Por outro lado, o ovócito, que desde a constituição da reserva de folículos primordiais se encontrava em estado de ovócito primário, começa a aumentar de volume (durante a fase de evolução do folículo terciário a folículo maduro) e a cobrir-se de uma membrana celular denominada zona pelúcida. Nos momentos que precedem imediatamente à ovulação reativa-se a meiose, liberando-se o primeiro corpúsculo polar e convertendo-se o ovócito em secundário. Produzida a ovulação retoma-se de novo a meiose, que tinha permanecido em repouso, e depois de ocorrer a fecundação libera-se o segundo corpúsculo polar, passando a ser uma ovotida ou óvulo maduro. -/- 3. A OVULAÇÃO Acabado o crescimento, o folículo maduro ou de Graaf é capaz de responder à descarga pré-ovulatória de gonadotropinas (LH e em menor medida FSH) de tal forma que se produza uma reestruturação completa do mesmo e a subsequente liberação de um ovócito fértil através de um pequeno orifício (estigma) produzido no ponto de ruptura da sua parede celular e das camadas celulares mais superficiais do córtex ovárico, cuja espessura, neste momento, é muito reduzida. No momento da ovulação tanto o líquido folicular como o ovócito são projetados, entre outras causas, pela contração da musculatura lisa que rodeia os folículos para a cavidade peritoneal caindo perto das fimbrias do oviduto ou trompas de Falópio. Esta expulsão, no caso das vacas e ovelhas, ocorre sob a forma de um fluxo fluido, enquanto na coelha ocorre sob a forma de um jato súbito ou de um processo explosivo. No caso da égua, a estrutura dos seus ovários difere das outras fêmeas domésticas, no sentido em que a zona vascular se localiza superficialmente e os folículos se distribuem no interior do ovário. Ao mesmo tempo, a ovulação ocorre unicamente num determinado ponto denominado fossa de ovulação. Por tudo isso, durante a foliculogênese, os folículos vão migrando para a fossa de ovulação, chegando em algumas ocasiões a ficarem presos no interior do ovário, não conseguindo desenvolver-se nem evolucionar (folículo cístico) e que, ao apresentar uma secreção contínua de estrogênios, produz na fêmea um estado de cio permanente ou ninfomania. Nas espécies cuja ovulação é espontânea, o processo supra ocorre periódica e sequencialmente em todos os ciclos estrais com um intervalo conhecido a partir do início do estro ou, no caso da vaca, após o término deste (tabela 1). Por outro lado, nas espécies de ovulação induzida (coelha, gata e fêmeas de furão e camelo) esta ocorre pouco depois de realizado o coito. Nestas espécies, o estímulo coital, favorecido pelas espículas localizadas no pênis do macho, determina por via eferente nervosa a liberação hipotalâmica de GnRH, que em poucos minutos depois provoca a secreção adeno-hepática de LH, que por via sistêmica alcança os folículos, desencadeando os processos fisiológicos que conduzem à ovulação. Tabela 1: Parâmetros que definem o ciclo sexual e tipo de ovulação de algumas espécies domésticas (adaptado e elaborado a partir de DUKES, et. al. 1996). -/- Espécie Duração do ciclo estral Atividade sexual Tipo de ovulação E/I N° de ovócitos Duração do estro Momento da ovulação Vaca 21 dias Poliéstrica contínua E 1 18 horas 11 horas após o final do estro Ovelha 17 dias Poliéstrica estacional E 1-3 29 horas Ao final do estro Porca 21 dias Poliéstrica contínua E 11-24 45 horas 24-36 horas do começo do estro Égua 21 dias Poliéstrica estacional E 1 6 dias 24-48 horas antes do final do cio Cabra 20 dias Poliéstrica estacional E 1-3 40 horas 33 horas do começo do estro Cadela 9 dias Monoéstrica a cada 4-8 E — 7-9 dias 3-4 dias do começo do estro Gata 5 dias Poliéstrica estacional I 3-4 4 dias 27 horas postcoito Coelha 16 dias Poliéstrica I 4-12 Não definida 10 horas postcoito -/- Dado que a vida fértil dos ovócitos, uma vez produzida a ovulação, raramente ultrapassa as 10-12 horas, é importante, sobretudo quando se realiza inseminação artificial ou monta dirigida, determinar, a partir da presença dos sintomas de cio, o período de tempo durante o qual a fertilização numa exploração específica será efetuada, evitando-se assim uma redução da fecundidade. 3.1 Ovulação simples e múltipla Em algumas ocasiões, dependendo da espécie (ver tab. 1), são vários os folículos que apresentam uma evolução completa, chegando a possuir nas células da granulosa receptores de LH, com o qual realiza-se a descarga ovulante de gonadotropinas e produz-se uma ovulação múltipla ou multiovulação, sendo, neste caso, libertados vários ovócitos férteis. No esquema abaixo, observa-se os processos de recrutamento, seleção e dominação da espécie ovina, a partir dos quais um ou vários folículos em crescimento chegam a ovular, bem como a influência das gonadotropinas FSH e LH em cada uma destas fases. Independentemente da influência genética, manifestada pelas diferenças entre espécies, raças e mesmo estirpes, os processos que determinam que entre um grupo de folículos em crescimento sejam um ou vários deles que cheguem a ovular englobam-se sob os termos de recrutamento, seleção e dominação folicular (fig. 1). -/- Figura 1. Recrutamento, seleção e dominação folicular na espécie ovina e influência do FSH e LH nas fases. SILVA, 2019. O recrutamento é definido como a entrada em crescimento terminal de um grupo de folículos gonadodependentes, ou seja, que dentre os folículos em crescimento que existem no reservatório ovariano iniciarão seu crescimento terminal aqueles que possuem receptores à FSH (a partir do estágio primário já os possuem) e tenham igualmente atingido um tamanho determinado, que varia entre as diferentes espécies (2 mm Ø em ovelhas). Geralmente o número de folículos recrutados é duas ou três vezes superior ao número de folículos ovulados. O recrutamento no caso da ovelha ocorre três dias antes da ovulação sob a regressão do corpo lúteo e aumento de FSH. A seleção é caracterizada porque entre os folículos recrutados um ou vários folículos continuam a aumentar de tamanho, enquanto o resto se torna atrésico. No caso da ovelha, o tamanho do folículo no momento da seleção corresponde ao tamanho em que aparecem os receptores de LH sobre a granulosa (folículo terciário) ou quando, como se verá posteriormente, a aromatização de andrógenos em estrogênios é máxima. Por outro lado, a produção de inibina (hormônio gonodal não esteroide) é igualmente elevada. A interação destes dois fatores de retroalimentação (estrogénios e inibina) para a secreção de FSH provoca uma redução dos níveis desta hormona, facilitando a seleção: neste contexto, verificou-se que a injeção de FSH em ovinos bloqueia a seleção produzindo, com efeito, uma multiovulação. No caso da vaca, poderia existir um segundo mecanismo regulador: o folículo maior poderia secretar, em um momento da seleção, um composto de ação parácrina, diminuindo a resposta de outros folículos à ação dos níveis existentes de FSH. A dominância que produz os folículos selecionados está associada com a regressão ou atresia de outros folículos recrutados e com a inibição do recrutamento de novos folículos. Embora os níveis de FSH diminuam, os folículos dominantes persistem porque reduzem suas necessidades em FSH. Esta adaptação a meios mais pobres em FSH poderia explicar-se, entre outras causas, pela ampliação da resposta a esses níveis baixos em FSH graças à produção de IGFI (Insulin Like Growth Factor l), no caso da ovelha, pelo folículo dominante. O IGFI estimula a aromatização dos androgênios em estrogênios e, por sua vez, o estradiol estimula a produção de IGFI nas células granulosas, tornando-a ao mesmo tempo mais sensível ao IGFI. Este laço formado pelo estradiol e IGFI pode desempenhar um papel importante na produção do folículo dominante do estradiol. -/- 4. MECANISMOS NEUROENDÓCRINOS QUE CONDUZEM À OVULAÇÃO A ovulação, propriamente dita, pode ser um bom ponto de partida para explicar os mecanismos neuroendócrinos que se sucedem para alcançar, no próximo ciclo estral, uma nova ovulação. Imediatamente após a ocorrência da ovulação, forma-se um coágulo de sangue no interior do folículo em consequência da hemorragia causada pela ruptura celular (folículo hemorrágico) e que servirá de substrato para o crescimento das células granulosas. Em seguida, as células da granulosa hipertrofiam e proliferam rapidamente, acumulando lipídios e pigmentos carotenoides (luteína) que lhe conferem uma cor amarelada (corpo lúteo). Esta estrutura formada, sob a ação do LH e também da prolactina, começa a produzir progesterona, a qual além de preparar o aparelho reprodutor para uma possível gestação inibe, a nível da hipófise, a secreção cíclica de LH, impedindo assim novas ovulações. À medida que os níveis de progesterona diminuem devido à regressão do corpo lúteo sob a ação da PGF2a (prostaglandina 2a), vários folículos começam seu crescimento sob a ação dos níveis de FSH (cada vez maiores), atingindo o seu crescimento final na fase folicular. Alcançado o estado de terciário, as células da teca interna do folículo, estimuladas pela secreção tônica do LH liberada pela hipófise em pequenas ondas (sem chegar a atingir a quantidade que provoca a ovulação), sintetizam a partir do colesterol, passando por alguns passos intermediários, testosterona, que é depois aromatizada a estradiol sob a ação do FSH pelas células da granulosa (fig. 2). A prolactina, juntamente com o FSH, também influencia o crescimento e a maturação dos folículos, bem como a produção de estrogênios. À medida que avança o crescimento e maturação dos folículos, a concentração de estradiol aumenta (os folículos que em um momento da evolução se tornam atrésicos aportam também uma quantidade importante de estradiol), sendo máxima nos momentos imediatos à ovulação (fig. 3). Este aumento, sustentado na taxa circulante de estrogênios, é a responsável pelo aparecimento do cio nas fêmeas, cujo final, geralmente, exerce um efeito feedback positivo sobre o eixo hipotálamo-hipofisário induzindo o pico pré-ovulatório de LH (e também FSH), que conduz a nova ovulação. Figura 2. Processo de aromatização dos andrógenos em estrógenos. (Adaptado e elaborado a partir de ILLERA, 1994). -/- Figura 3. Crescimento prático folicular, e níveis de progesterona e 17 estradiol (a) e FSH e LH (b), durante o ciclo estral da ovelha. (Elaborado a partir de DURÁN DEL CAMPO, 1980). Nota importante: a ovulação em algumas espécies não é acompanhada do cio (ovulações silentes ou silenciosas), sobretudo nas primeiras ovulações da puberdade e após o anestro estacionário, devido a produção nula da estimulação prévia da progesterona. Embora citado anteriormente que o crescimento folicular começa no final da fase lútea no caso da vaca, a ovelha e a égua, a população de folículos ovulatórios se renova ao longo do ciclo estral, produzindo-se um crescimento e regressão dos folículos, denominado onda folicular. Nestas ondas, que também podem ocorrer durante o período pré-púbere, anestro estacionário e pós-parto, os folículos são receptores à descarga de LH, no entanto, a sua capacidade de produzir estradiol é muito limitada devido a uma deficiência de precursores em tecas ou a uma inadequação da aromatização dos androgênios em estrogênios, com o qual não se atinge a quantidade de estrogênios necessários para produzir a ativação nervosa necessária para a liberação cíclica de LH. Do ponto de vista prático, o conhecimento dos mecanismos neuroendócrinos que se sucedem durante o ciclo estral e que conduzem à ovulação, bem como a sua possível regulação mediante técnicas culturais ou tratamentos hormonais, é de vital importância quando o que se pretende é realizar um controle e sincronização tanto do cio quanto da ovulação. -/- 5. ALTERAÇÕES MORFOLÓGICAS ASSOCIADAS À OVULAÇÃO Nos momentos prévios à ovulação, o folículo ovulatório experimenta uma série de mudanças morfológicas e histológicas regulamentadas endocrinamente e cuja finalidade será a modificação da estrutura do folículo, facilitando a liberação do ovócito fértil. Logo após a descarga pré-ovulatória, ocorre um aumento do fluxo sanguíneo associado a um acúmulo de sangue que dependerá, entre outros, da prostaglandina E2 (PGF2) secretada pelas células granulosas. A teca externa é edemaciada pela difusão do plasma sanguíneo e o volume do antro folicular aumenta pela atração de água exercida pelo ácido hialurônico secretado pelas células do cumulus sob a ação do FSH/LH. Este aumento de volume é facilitado pela dissociação dos feixes de fibras de colágeno da teca externa e da túnica albugínea sob a ação de duas enzimas: a colagenase e a plasmina. A plasmina age em primeiro lugar e aparece como resultado da produção de ativadores do plasminogênio pelas células da granulosa e do cumulus; sua atividade é máxima no ápice do folículo dissociando a matriz proteica dos feixes de fibras de colágeno e ativando o precursor da colagenase. Além disso, a atividade da colagenase é máxima no momento da ruptura do folículo. A maioria das células da granulosa que estão fixadas na lâmina basal se soltam, perdem sua união em colônia e deixam de se dividir (fig. 4). As ligações que as ligavam desaparecem, mas a sua dissociação não é completa devido, provavelmente, à produção local de inibidores da colagenase. As células do cumulus sofrem as mesmas transformações, mas a sua dissociação é total porque estas secretam ácido hialurônico. No entanto, as células que asseguraram, desde o início do crescimento folicular, a ligação entre a granulosa e o ovócito permanecem durante um período mais ou menos longo, ligadas à coroa radiada. Figura 4. Estado de um folículo pouco antes da ovulação. DRIANCOURT, et al. 1991. Pouco antes da ovulação, a lâmina basal desaparece de seu lugar, ocorre uma individualização dos vasos sanguíneos e as células da teca interna penetram no folículo. No ápice do folículo, produz-se uma deficiência na irrigação sanguínea e, portanto, de oxigênio, o que faz com que as células do epitélio ovariano morram. As hidrolases, que nesse momento são liberadas, contribuem para a destruição completa dos tecidos subjacentes. Em definitivo, é o conjunto de fatos comentado supra que conduzem à ruptura do ápice do folículo e provocam um aumento da pressão hidrostática que se traduz em uma contração do folículo expulsando o ovócito e as células da coroa radiada. -/- 6. CONTROLE, SINCRONIZAÇÃO E INDUÇÃO DA OVULAÇÃO 6.1 Introdução O controle e a sincronização da ovulação se situa dentro de um contexto muito mais amplo como é o controle da reprodução, entendendo como tal o governo dos elementos manipuláveis do processo reprodutivo. No âmbito do controle da reprodução, existem muitos objetivos, entre os quais a indução da puberdade, a cobertura em época de anestro, aumento da prolificidade, entre outras. Além disso, o controle da reprodução é necessário para a utilização de determinadas técnicas, como a inseminação artificial ou a transferência de embriões. Com efeito, e consoante com o objetivo pretendido, poderão ser utilizadas diferentes técnicas e métodos, tais como os tratamentos hormonais, o efeito macho, a alimentação (Flushing) e os cruzamentos, tudo isso, por sua vez, empregado nos esquemas de seleção. Neste sentido e como passo prévio à sincronização e indução da ovulação, em muitas ocasiões se realiza também um controle e sincronização do cio. Este último, além de permitir que o criador regule o momento do estro e da cobrição, podendo em algumas espécies suprimir o anestro estacionário, permite que os animais se agrupem em lotes homogêneos e assim poder alimentá-los com as dietas adequadas segundo o estado de gestação, atender os partos e assim diminuir a mortalidade neonatal, programar os desmames e engordar os animais para, por fim, vender os animais por lotes. Na sincronização do cio o que se pretende é atuar sobre o intervalo entre a fase folicular e a fase luteica, modificando, portanto, a duração do ciclo estral (fig. 5). Figura 5. Representação dos métodos de sincronização do ciclo estral: (a) duração normal das fases luteica e folicular: (b) fase luteica cortada: (c) extensão da fase luteica. HUNTER, 1987. Para alcançar esse objetivo, os criadores podem adotar dois métodos: a) Induzindo a regressão do corpo lúteo de um grupo de animais de forma que todos eles iniciem a fase folicular e apresentem o cio num espaço de tempo bastante semelhante (injeções de prostaglandinas) (fig. 5b). b) Alargando artificialmente, através de um bloqueio hormonal, a fase luteica de tal modo que, ao cessar esse bloqueio e injetar-lhes gonadotropinas exógenas, os animais iniciem conjuntamente uma fase folicular seguida de um cio sincronizado (injeções de progesterona, implantes de progesterona ou progestágenos, esponjas vaginais impregnadas de progestágenos) (fig. 5c). 6.2 Objetivos e fundamentos Os tratamentos de controle e sincronização da ovulação têm por objetivo tentar regular, por um lado, o momento exato da ovulação, e por outro, o número de folículos que possam chegar a liberar ovócitos férteis, ao qual pode-se conseguir mediante a intervenção nos processos de recrutamento e seleção dos folículos. O primeiro objetivo permitirá que se realize a inseminação artificial no momento propício, evitando o envelhecimento dos ovócitos e que se possa calcular o momento da fertilização e a fase de desenvolvimento dos embriões (realização de transplantes). Por outro lado, o segundo objetivo ajudará a aumentar a fertilidade e a prolificidade em um rebanho e, no caso de fêmeas doadoras para a transferência de embriões, a relação: número de embriões/fêmea doadora. A indução da ovulação e/ou o aumento da taxa de ovulação pode ser conseguida aumentando os níveis de gonadotropinas no sangue antes do início da atresia folicular, ou seja, 3 a 5 dias antes da ovulação. Por outro lado, a taxa de ovulação pode também ser aumentada através da imunização contra esteroides, embora, por outro lado, permitam uma sincronização de cios. Além disso, o aumento dos níveis de gonadotropinas pode ser conseguido estimulando a sua secreção pelo próprio organismo do animal, por injeção de fatores de liberação hipotalâmicos que estimulem na hipófise a secreção de gonadotropinas, através do manejo dos reprodutores (efeito macho) e da alimentação (Flushing) ou por injeção das gonadotropinas no animal. 6.3 Imunização contra esteroides A imunização contra esteroides é uma técnica eficaz para aumentar a taxa de ovulação de animais que encontram-se em atividade sexual, ou seja, fora do anestro, uma vez que o seu mecanismo de ação baseia-se na alteração do controle endócrino da ovulação devido à ação dos anticorpos contra os esteroides ováricos, especialmente contra a androstenediona. Esta última regula a produção de uma proteína denominada «interleucina l», secretada pelos macrófagos do sistema imunitário e que inibe a diferenciação dos receptores à LH nos folículos, sem afetar a quantidade de sangue do FSH. Por isso, a teoria que tenta explicar o mecanismo de ação dos tratamentos de imunização é a seguinte: «O bloqueio dos esteroides pelos anticorpos do tratamento reduziria a produção de «interleucina l», permitindo assim que um maior número de folículos tivessem receptores à LH e pudessem ovular». Existem dois tipos de imunização: imunização ativa e imunização passiva. Na primeira, a metodologia consiste em tratar o animal com uma série de vacinas por via subcutânea ou intradérmica, pelo menos em duas ocasiões, até que a resposta imunitária atinja o nível desejado e ele próprio produza os anticorpos contra o antígeno (androstenediona) contido no conteúdo da vacina. Por outro lado, na imunização passiva o animal tratado recebe soro, por via intravenosa, de outro animal que foi imunizado (anticorpos policlonais), ou anticorpos monoclonais produzidos mediante técnicas imunológicas modernas. 6.4. Injeções de hormonas gonadotropinas As preparações hormonais de gonadotropinas injetadas num momento adequado do ciclo estral permitem, por um lado, aumentar o número de folículos em desenvolvimento (preparações ricas em atividade FSH) e, por outro lado, controlar e sincronizar o momento da ovulação (preparações ricas em atividade LH). Atualmente, os preparados hormonais à base de LH e FSH puros obtidos a partir de glândulas pituitárias em matadouros deixaram de ser utilizados, já que, além de não serem economicamente rentáveis, a sua conservação e utilização acarreta inúmeros problemas. a) A PMSG ou gonadotropina do soro de égua gestante com atividade predominante em FSH. Este hormônio, que permite aumentar o número de folículos em desenvolvimento, deve ser injetado (em doses variáveis segundo a espécie; tabela 2) no início da fase folicular, imediatamente após a regressão do corpo lúteo, quando as gonadotropinas endógenas do próprio animal estimulam o crescimento folicular. Para determinar esse exato momento, normalmente se realiza uma sincronização do cio. Tabela 2. Doses de aplicação do PMSG e do HCG (em unidades internacionais SI) para regular a quantidade e o momento da ovulação Espécie PMSG HCG Vaca 2000 - 3000 500 - 2500 Ovelha 500 - 800 250 - 500 Porca 750 - 1500 500 - 1000 Adaptado e elaborado a partir de HUNTER, 1987. b) A HCG ou gonadotropina coriónica humana com atividade predominante em LH. Pode ser obtida facilmente, já que se acumula na urina da mulher gestante, servindo sua detecção como teste para a determinação da gestação (teste da rã: origina a ejaculação na rã macho). Uma vez que com esta hormona se pretende controlar o momento da ovulação, a injeção deve ser feita por via intravenosa ou intramuscular, algumas horas antes do animal ter iniciado o estro e portanto a liberação das hormonas gonadotropinas. Pode-se conseguir mediante a injeção, com um intervalo conhecido e em doses adequadas (2), após estimulação com PMSG ou após sincronização do estro. 6.5 Limites das técnicas de controle, sincronização e indução à ovulação Os objetivos almejados durante o tratamento de sincronização e indução da ovulação, acima mencionados, não chegaram a ser alcançados em sua totalidade devido, principalmente, aos seguintes fatores: a) O hipotálamo mediante a liberação em forma de ondas ou pulsações cada um ou dois minutos de fatores liberadores (GnRH) estimula a hipófise para a secreção de hormônios gonadotropinas, o que na prática é muito difícil de se artificializar. b) Como resultado das injeções de hormonas gonadotropas produz-se um feedback dos esteroides gonodais, o qual interfere na secreção de hormonas endógenas e na precisão da resposta. c) As preparações hormonais de natureza proteica provocam a formação de anticorpos no animal, pelo qual a relação dose-resposta não é exata. d) Uma vez que os níveis de resposta tenham sido atingidos, a administração de doses excessivas de gonadotropinas produz uma redução do número de ovulações e interfere nos mecanismos ovulatórios. -/- 7. RESUMO E PRIMEIRAS CONCLUSÕES A ovulação marca o culminar de uma série de alterações morfológicas, fisiológicas e endócrinas que se sucedem no aparelho reprodutor feminino e mais concretamente no ovário e nos folículos ováricos e cujo objetivo é a liberação, após a descarga ovulante de LH, de um ou mais ovócitos férteis, de acordo com as espécies. Da mesma forma, a ovulação se caracteriza pela retomada da meiose e a liberação do primeiro corpúsculo polar, bem como a iniciação da luteinização das células da granulosa e a reestruturação da parede do folículo. Isto ocorre tanto em espécies de ovulação espontânea como induzida. Todas estas alterações são condicionadas pela variação da concentração sanguínea das hormonas gonadotropinas devido ao feedback positivo ou negativo que os esteroides ováricos exercem sobre o hipotálamo em cada uma das fases do ciclo estral. Por este motivo, se num momento preciso do ciclo estral estimula-se a secreção, por parte da hipófise, de hormonas gonadotropinas mediante a injeção de fatores de liberação hipotalâmicos (GnRH) ou a aplicação de algumas técnicas de manejo (efeito macho e Flushing) ou mediante a incrementação da sua concentração no sangue através de injeções de preparações hormonais, será obtido um controle, sincronização e indução da ovulação. Os diferentes tratamentos de sincronização e indução da ovulação, embora apresentem algumas limitações, permitem regular o momento da ovulação e o número de folículos que chegarão a ovular, alcançando em alguns casos uma superovulação, objetivo pretendido na técnica de transplante de embriões. -/- 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- 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. -/- BINELLI, Mario; IBIAPINA, Bruna Trentinaro; BISINOTTO, Rafael Siscôneto. Bases fisiológicas, farmacológicas e endócrinas dos tratamentos de sincronização do crescimento folicular e da ovulação. Acta Scientiae Veterinariae, v. 34, n. Supl 1, p. 1-7, 2006.p -/- BRACKETT, B. G.; JÚNIOR, G. E. A.; SEIDEL, S. M. Avances en zootecnia. Nuevas técnicas de reproducción animal. 1ª ed. Zaragoza: Editorial Acribia, 1988. -/- COLE, H. H.; CUPPS, P. T. Reproduction in domestic animals. 1ª ed. Londres: Academic Press, 1977. -/- CORTEZ, A. A.; TONIOLLI, R. Aspectos fisiológicos e hormonais da foliculogênese e ovulação em suínos. Revista Brasileira de Reprodução Animal, v. 36, p. 163-173, 2012. -/- CUNNINGHAM, James. Tratado de fisiologia veterinária. Elsevier Health Sciences, 2011. -/- DA SILVA, Emanuel Isaque Cordeiro. Características Gerais dos Bovinos/General Characteristics of Cattle Bovine. Disponível em: philpeople. Acesso em: Fevereiro de 2020. -/- DERUSSI, A. A. P.; LOPES, M. D. Fisiologia da ovulação, da fertilização e do desenvolvimento embrionário inicial na cadela. Revista Brasileira de Reprodução Animal, v. 33, n. 4, p. 231-237, 2009. -/- DRIANCOURT, M. A. et al. The ovarian function. Paris: INRA, 1991. -/- DUKES, Henry Hugh; SWENSON, Melvin J.; REECE, William O. Dukes fisiologia dos animais domésticos. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1996. -/- DURÁN DEL CAMPO, A. Anatomia, fisiologia de la reproduccion e inseminación artificial en ovinos. Montevideo, Editorial Hemisferio Sur, 1980. 245p. -/- HAFEZ, E. S. E.; HAFEZ, B. Reprodução animal. São Paulo: Manole, 2004. -/- HUNTER, R. H. F. Reproducción de los animales de granja. Zaragoza: Acribia, 1987. -/- ILLERA, M. Endocrinología Veterinaria y Fisiología de la Reproducción. Zaragoza: Fareso, 1994. -/- MARTIN, Ian; FERREIRA, João Carlos Pinheiro. Fisiologia da ovulação e da formação do corpo lúteo bovino. Veterinária e Zootecnia, v. 16, n. 2, p. 270-279, 2009. -/- RASWEILER IV, John J.; BADWAIK, Nilima K. Anatomy and physiology of the female reproductive tract. In: Reproductive biology of bats. Academic Press, 2000. p. 157-219. (shrink)

Abstract: Background: Tuberculosis is a major public health problem world-wide, it is contagious disease caused by organism mycobacterium tuberculosis. The aim of this study was to assess the level of zinc and albumin in newly diagnosed patients with pulmonary tuberculosis in Khartoum state. Methods: Fifty blood samples were collected from newly diagnosed pulmonary tuberculosis patients during the period between April to May 2017, chosen randomly from Abu Anga Teaching Hospital and fifty blood samples from apparently healthy individuals serve as (...) control group. Estimation of serum albumin level was performed using spectrophotometer and estimation of serum zinc by using flame atomic absorption spectrophotometer. The results were analyzed by using (SPSS) computer program. Results: The study showed that, serum level of zinc and albumin were significantly decrease in patients compared to control group (mean± SD for cases versus control). For zinc :( 0.16±0.05 versus 0.58± 0.13 mg/l, P. value= 0.000). For albumin: (2.5±0.58 versus 4.1±0.31g/dl, P. value= 0.000). The result of this study showed that, there was statically significant decrease in the mean of BMI in patients compared to control group. Mean ±SD for case versus control (18.7±0.17 versus 21.5±1.7). The result of this study showed that, pulmonary tuberculosis most common among age between (20-39) years (52%) and (48%) of patients between age (40-58) years and this disease most abundant in males (78%) than females (22%). Persons correlation showed that there was no correlation between serum zinc level and age (r =-0.128, p. value=0.374) also there was no correlation between the level of serum albumin and age (r=0.137, p. value =0.344). Conclusion: The serum levels of zinc and albumin were significantly decreased in newly diagnosed patients with pulmonary tuberculosis in Khartoum state. (shrink)

The biological sciences study (bio)complex living systems. Research directed at the mechanistic explanation of the "live" state truly requires a pluralist research program, i.e. BioComplexity research. The program should apply multiple intra-level and inter-level theories and methodologies. We substantiate this thesis with analysis of BioComplexity: metabolic and modular control analysis of metabolic pathways, emergence of oscillations, and the analysis of the functioning of glycolysis.

State of nature theories have a long history and play a lively role in contemporary work. Theories of this kind share certain nontrivial commitments. Among these are commitments to inclusion of a Lockean proviso among the principles of justice and to an assumption of invariance of political principles across changes of circumstances. In this article I want to look at those two commitments and bring to light what I believe are some important difficulties they engender. For nonpattern state (...) of nature theories, the justness of a society is marked by the conformance of the society to procedural principles. Distributions of resources and the like have no particular import for questions of justice. Whatever may later result, so long as it came about in accordance with the rules determined by the principles of justice, is itself just. The Lockean proviso is one of the principles of justice governing property and other rights of nonpattern theories of justice. The proviso hangs as a "shadow" over the results of the operation of the other (usual) principles of justice. It is intended to remedy a complaint which arises when the positions of those no longer at liberty to use some resource are worsened (1) by no longer being able to use freely what they previously were free to use and (2) in such a way that they fall below a "baseline." Following Locke, a traditional formulation of the proviso is to allow acquisition just so long as there is "enough and as good" left over for others. Section I concerns the relation of the Lockean proviso to pattern and nonpattern principles of justice, demonstrating that a Lockean proviso turns a nonpattern into a pattern theory of justice. Section II is about the relation of the Lockean proviso to the ideas revealed by an examination of a state of nature, suggesting reasons to reject ideal theories of justice. (shrink)

Culling seems to be a cruel method of human interference in the lives of elephants. The method of culling is generally used to control population numbers of highly developed mammals to protect vegetation and habitat for other less important species. Many people are against human interference in the lives of elephants. In this article aspects of this highly controversial issue are explored. Three fascinating characteristics of this ethical dilemma are discussed in the introductory part, and then the major arguments raised (...) against human interference in the lives of elephants are evaluated. These arguments are the following: First, that nature should be allowed to run its course and establish its own balance; nature will thus solve the problem of elephant overpopulation. The second argument raised by animal-rights activists as well as by animal-welfare groups either claim that animals have rights that humans must respect at all times, or that all sentient beings have interests that humans ought to respect, as those beings can experience pleasure or pain. The third argument often associates culling elephants as method for population control with the commercial use and exploitation of wilderness areas. Many people argue that it is unethical to use wildlife as a sustainable resource for fighting poverty. In conclusion it is stated that despite these arguments human intervention in the lives of elephants are ethically justified. (shrink)

Consider the following patient: a 40-year-old man who has had back pain that radiates down his left leg, on and off for 2 months. He performs his normal activities and does not have any “red flag”...

A vehicle boom barrier gate system is one of the recently developed technologies operating at the entrances to the restricted areas. This paper aims to design and control of vehicle’s boom barrier gate system using robust augmentation technique. 2 H optimal and H  synthesis controllers are used to improve the performance of the system. The open loop response analysis of the vehicle boom barrier gate system shows that the input of the system need to be improved. Comparison of (...) the vehicle boom barrier gate system with 2 H optimal and H  synthesis controllers have been done to track a set point desired angular position using a step and operational open and close input signals and a promising results have been observed. (shrink)

Taking perceptual experience to consist in a relation of acquaintance with the sensible qualities, I argue that the state of being acquainted with a sensible quality is intrinsically a form of knowledge, and not merely a means to more familiar kinds of knowledge, such as propositional or dispositional knowledge. We should accept the epistemic claim for its explanatory power and theoretical usefulness. That acquaintance is knowledge best explains the intuitive epistemic appeal of ‘Edenic’ counterfactuals involving unmediated perceptual contact with (...) reality (cf. Chalmers, in: Gendler, Hawthorne (eds) Perceptual experience, Oxford University Press, 2006). It explains the elusiveness of knowledge gained through new acquaintances. It coheres with the knowledge-like functional role of acquaintance in the special context of evaluative beliefs and evaluative reasoning, where the objects of acquaintance serve as evidence and inferential basis. And, finally, taking acquaintance to be knowledge is theoretically fruitful: it helps vindicate claims about the relationship between knowledge and concern for others we already find intuitive or outright accept. After developing a novel case for the epistemic claim, I respond to two familiar objections against it: namely, (1) that there are no pre-propositional, pre-conceptual cases of perceptual experience that remain epistemically relevant (Sellars in Empiricism and the philosophy of mind, Routledge, 1968, McDowell, in: Lindgard (ed) John McDowell: Experience, norm, and nature, Blackwell, 2008); and (2) that the category of knowledge appears gerrymandered once we add ‘object’ knowledge to the epistemological mix (Farkas, in: Knowles, Raleigh (eds), Acquaintance: new essays, Oxford University Press, 2019). (shrink)

The COVID-19 pandemic prompted immense work on the investigation of the SARS-CoV-2 virus. Rapid, accurate, and consistent interpretation of generated data is thereby of fundamental concern. Ontologies––structured, controlled, vocabularies––are designed to support consistency of interpretation, and thereby to prevent the development of data silos. This paper describes how ontologies are serving this purpose in the COVID-19 research domain, by following principles of the Open Biological and Biomedical Ontology (OBO) Foundry and by reusing existing ontologies such as the Infectious Disease Ontology (...) (IDO) Core, which provides terminological content common to investigations of all infectious diseases. We report here on the development of an IDO extension, the Virus Infectious Disease Ontology (VIDO), a reference ontology covering viral infectious diseases. We motivate term and definition choices, showcase reuse of terms from existing OBO ontologies, illustrate how ontological decisions were motivated by relevant life science research, and connect VIDO to the Coronavirus Infectious Disease Ontology (CIDO). We next use terms from these ontologies to annotate selections from life science research on SARS-CoV-2, highlighting how ontologies employing a common upper-level vocabulary may be seamlessly interwoven. Finally, we outline future work, including bacteria and fungus infectious disease reference ontologies currently under development, then cite uses of VIDO and CIDO in host-pathogen data analytics, electronic health record annotation, and ontology conflict-resolution projects. (shrink)

The current study is a pilot trial to examine the effects of a nonelective, classroom-based, teacher-implemented, mindfulness meditation intervention on standard clinical measures of mental health and affect in middle school children. A total of 101 healthy sixth-grade students (55 boys, 46 girls) were randomized to either an Asian history course with daily mindfulness meditation practice (intervention group) or an African history course with a matched experiential activity (active control group). Self-reported measures included the Youth Self Report (YSR), a modified (...) Spielberger State-Trait Anxiety Inventory, and the Cognitive and Affective Mindfulness Measure –Revised. Both groups decreased significantly on clinical syndrome subscales and affect but did not differ in the extent of their improvements. Meditators were significantly less likely to develop suicidal ideation or thoughts of self-harm than controls. These results suggest that mindfulness training may yield both unique and non-specific benefits that are shared by other novel activities. (shrink)

Ethics should guide the design of electronic health records (EHR), and recognized principles of bioethics can play an important role. This approach was adopted recently by a team of informaticists designing and testing a system where patients exert granular control over who views their personal health information. While this method of building ethics in from the start of the design process has significant benefits, questions remain about how useful the application of bioethics principles can be in this process, especially when (...) principles conflict. For instance, while the ethical principle of respect for autonomy supports a robust system of granular control, the principles of beneficence and non-maleficence counsel restraint due to the danger of patients being harmed by restrictions on provider access to data. Conflict between principles has long been recognized by ethicists and has even motivated attacks on approaches that state and apply principles. In this paper we show how using ethical principles can help in the design of EHRs by first, explaining how ethical principles can and should be used generally, and then by, discuss how attention to details in specific cases can show that the tension between principles is not as bad as it initially appeared. We conclude by suggesting further ways in which the application of these (and other) principles can add value to the ongoing discussion of patient involvement in their health care. This is a new approach to linking principles to informatics design that we expect will stimulate further interest. (shrink)

Context: Many recent research areas such as human cognition and quantum physics call the observer-independence of traditional science into question. Also, there is a growing need for self-reflexivity in science, i.e., a science that reflects on its own outcomes and products. Problem: We introduce the concept of second-order science that is based on the operation of re-entry. Our goal is to provide an overview of this largely unexplored science domain and of potential approaches in second-order fields. Method: We provide the (...) necessary conceptual groundwork for explorations in second-order science, in which we discuss the differences between first- and second-order science and where we present a roadmap for second-order science. The article operates mainly with conceptual differentiations such as the separation between three seemingly identical concepts such as Science II, Science 2.0 and second-order science. Results: Compared with first-order science, the potential of second-order science lies in 1. higher levels of novelty and innovations, 2. higher levels of robustness and 3. wider integration as well as higher generality. As first-order science advances, second-order science, with re-entry as its basic operation, provides three vital functions for first-order science, namely a rich source of novelty and innovation, the necessary quality control and greater integration and generality. Implications: Second-order science should be viewed as a major expansion of traditional scientific fields and as a scientific breakthrough towards a new wave of innovative research. Constructivist content: Second-order science has strong ties with radical constructivism, which can be qualified as the most important root/origin of second-order science. Moreover, it will be argued that a new form of cybernetics is needed to cope with the new problems and challenges of second-order science. (shrink)

Background: how mind functions is subject to continuing scientific discussion. A simplistic approach says that, since no convincing way has been found to model subjective experience, mind cannot exist. A second holds that, since mind cannot be described by classical physics, it must be described by quantum physics. Another perspective concerns mind's hypothesized ability to interact with the world of quanta: it should be responsible for reduction of quantum wave packets; physics producing 'Objective Reduction' is postulated to form the basis (...) for mind-matter interactions. This presentation describes results derived from a new approach to these problems. It is based on well-established biology involving physics not previously applied to the fields of mind, or consciousness studies, that of critical feedback instability. -/- Methods: 'self-organized criticality' in complexity biology places system loci of control at critical instabilities, physical properties of which, including information properties, are presented. Their elucidation shows that they can model hitherto unexplained properties of experience. -/- Results: All results depend on physical properties of critical instabilities. First, at least one feed-back or feed-forward loop must have feedback gain, g = 1: information flows round the loop impress perfect images of system states back on themselves: they represent processes of perfect self-observation. This annihilates system quanta: system excitations are instability fluctuations, which cannot be quantized. Major results follow: -/- 1. Information vectors representing criticality states must include at least one attached information loop denoting self-observation. -/- 2. Such loop structures are attributed a function, 'registering the state's own existence', explaining -/- a. Subjective 'awareness of one's own presence' -/- b. How content-free states of awareness can be remembered (Jon Shear) -/- c. Subjective experience of time duration (Immanuel Kant) -/- d. The 'witness' property of experience – often mentioned by athletes 'in the zone' -/- e. The natural association between consciousness and intelligence -/- This novel, physically and biologically sound approach seems to satisfactorily model subjectivity. -/- Further significant results follow: -/- 1. Registration of external information in excited states of systems at criticality reduces external wave-packets: the new model exhibits 'Objective Reduction' of wave packets. -/- 2. High internal coherence (postulated by Domash & Penrose) leading to a. Non-separable information vector bundles. b. Non-reductive states (Chalmers's criterion for experience). -/- 3. Information that is: a. encoded in coherence negentropy; b. non-digitizable, and therefore c. computationally without digital equivalent (posited by Penrose). -/- Discussion and Conclusions: instability physics implies anharmonic motion, preventing excitation quantization, and totally different from the quantum physics of simple harmonic motion at stability. Instability excitations are different from anything hitherto conceived in information science. They can model aspects of mind never previously treated, including genuine subjectivity, objective reduction of wave-packets, and inter alia all properties given above. (shrink)

Extensive scientific, philosophical and artistic activities were carried out in the Islamic World’s various science and civilization centers during the early Middle Ages. In these centers, noteworthy works of mathematics, astronomy, geography, medicine, pharmacology, optics, botany, chemistry and other fields of science, which would later determine improvement paths for these fields, were created. Abu al-Izz Ismail ibn al-Razzaz al-Jazari (12th-13th centuries), was a magnificent Muslim scientist known for his work named The Book of Knowledge of Ingenious Mechanical Devices (Kitab fi (...) ma‘rifati’l-hiyal al-handasiyya) and he was born in geography where many scientists were trained. He contributed to the development of science and civilization, the joint legacy of humanity and demonstrated his true capability and success in the field of ilm al-hiyal (the scientific field which addresses the information and practices regarding mechanical technology and engineering in Islamic science history). From this perspective, it is evident that al-Jazari had a wide field of interest, made his mark in the age he lived in with his brave and innovative ideas, and was a wise engineer. al-Jazari’s detailed descriptions and explanations of water clocks, oil lamp clocks and water pumping machines, as well as their construction, were astounding. In addition, al-Jazari’s studies on metal casting techniques, cone valves, wheel balance and the real-world use of aspiration tubes are important in contemporary engineering studies. When all these are considered, it becomes clear that his designation as the “Leonardo da Vinci of the Islamic World” is not a coincidence. Many studies on al-Jazari’s scientific legacy have been conducted in various parts of the world. There are various manuscripts of his aforementioned book. Based on these manuscripts, the work has been -fully or partially- translated into many languages, including Turkish. The German and English translations served as a basis for studies on al-Jazari in other languages. In recent years, studies conducted on al-Jazari in Türkiye (books, articles, domestic and international symposiums, congresses etc.) have demonstrated his brilliance and competence as a scientist. Furthermore, studies on al-Jazari are still ongoing in Türkiye. As for Russia, the scientific legacy of the scientists raised in the Islamic World such as Avicenna, al-Farabi, Abu Bakr al-Razi, Abu Rayhan al-Biruni, Abu al-Qasim al-Zahrawi, Muhammad ibn Musa al-Khwarizmi, al-Battani, al-Kashi, Abd al-Rahman al-Khazini, Nasir al-Din al-Tusi was researched within the scope of a special plan and program. Depending on the relevant studies, al-Jazari and his work drew attention as well. A small portion of the aforementioned Russian studies is known in Türkiye. It is safe to assume that al-Jazari studies in Russia are virtually unknown in Türkiye. The present study primarily aims to contribute to the literature on the scientific legacy of al-Jazari, a Middle Age Islamic scientist best known for his famous work in the mechanical field. More specifically, the present study aims to: 1) to identify the studies on al-Jazari in Russia, and in the former USSR countries, where academic studies are still in Russian after the Soviet Union period, to create a chronological biography and to set forth their compilation; in other words, to create a bibliography which includes Russian studies on al-Jazari; 2) to provide information on the structure and content of the studies in question, to detect the methodological issues encountered in these works, and make solution recommendations to solve these issues; 3) to contribute to continuing and future studies in Türkiye on al-Jazari in terms of source and material index. In conclusion, it should be stated that comparative reading was conducted centered on The Book of Knowledge of Ingenious Mechanical Devices (Kitab fi ma‘rifati’l-hiyal al-handasiyya). It should also be noted that Russian popular internet publications (which are not based on academic research and are created/reproduced for commercial and personal purposes) were excluded from the assessment. (shrink)

This chapter explores the opportunities and limitations of the ideal of transparency in responsible innovation, by consulting the virtual case of "The Circle", a company which appears in Dave Eggers' novel The Circle. The Circle is a high-tech company with the main purpose of being responsive to societal needs. They want to eradicate unethical behaviour in society, enhance public health and make a positive impact on the environment. The ultimate goal of The Circle is to reach 100% full transparency (...) in the world, which is impossible without any societal desirability. In first instance, it is free choice of people to accept and embrace the products and services of The Circle, who invest resources in keeping customers happy and in raising awareness about the dangers of privacy. The chapter concludes that The Circle meets the requirements regarding the outcomes of responsible innovation, at least to a certain extent, while at the same time, one feels unease about certain activities they undertake. (shrink)

The central thesis of my article is that people live a life worthy of a human being only as self-ruling members of some autarchic (or self-governing) communities. On the one hand, nobody is born as a self-ruling individual, and on the other hand, everybody can become such a person by observing progressively the non-aggression principle and, ipso facto, by behaving as a moral being. A self-ruling person has no interest in controlling her neighbors, but in mastering his own impulses, needs, (...) wishes, desires, behaviors, etc. Inasmuch as he is an imperfect being who lives in an imperfect world, he needs to share certain interests, beliefs, values, customs and other characteristics with other people, i.e. to be involved in some communities. Depending on the following four criteria – the regulatory principle, the essential resources, the specific feedback and the fundamental values –, the countless and manifold human communities can be grouped in three categories: (1) affinity communities, (2) economic communities, and (3) civic communities. In other words, every community or human behavior has an affinity, an economic, and a civic dimension. If a civic community is merely a state shaped society, it can be called a political community. All communities are intrinsically variable. Throughout time, they ceaselessly change their composition, values, interpersonal processes and relations, territory, etc. Interestingly enough, the variability is unanimously recognized and accepted in affinity and communities economic, but is denied or abusively interpreted in the case of state shaped societies. If we confuse two types of order − cosmos and taxis – and two types of rule – nomos and thesis –, as well as we exaggerate the importance of certain type of community we bring some social maladies, namely the traditionalism, the commercialism and the civism, (with the worst form of it – the politicality). Whatever the communities they are involved in, all persons relate (implicitly or explicitly) to the libertarian non-aggression principle, living their life in strict accordance with the logical implications of the position they adopt. People who respect the non-aggression axiom necessarily manifest self-control, consideration for the life and property of the others, commitment to offer value for value, love of freedom and a high level of individual responsibility. By contrast, people who violate this axiom – the villains and the statists – invariably strive to control their neighbors, behave as parasites or predators, prefer forced exchanges, reject the personal responsibility (at most accepting the idea of social responsibility), and apply double moral standards. The first category of people generates a libertarian civic discourse as a spontaneous order, and the second creates a political/ statist civic discourse as a result of the human design and will to power. As a spontaneous order, the libertarian civic discourse implies free involvement, peaceful coordination, free expression, free reproduction of ideas and the power of one. Every communication performance in the frame of the libertarian civic discourse is important and has relevant results. All participants to the libertarian civic discourse are automatically members of some self-governing communities (at least members of the general libertarian community). The most important thing for these communities is to be connected to a communicational infrastructure which would make possible free involvement, free expression and the free reproduction of ideas. Inasmuch as today democracy means the tyranny of majority and participatory democracy the tyranny of majority plus the power of vested (and illegitimate) interests, only the emergence of self-governing communities by libertarian discourse offers us a little hope. It’s high time to fall in love (again) with liberty and to embrace the non-aggression principle. We don’t have to create a perfect world, but we can strive to develop our human nature. (shrink)

The electronic and muonic hydrogen energy levels are calculated very accurately [1] in Quantum Electrodynamics (QED) by coupling the Dirac Equation four vector (c ,mc2) current covariantly with the external electromagnetic (EM) field four vector in QED’s Interactive Representation (IR). The c -Non Exclusion Principle(c -NEP) states that, if one accepts c as the electron/muon velocity operator because of the very accurate hydrogen energy levels calculated, the one must also accept the resulting electron/muon internal spatial and time coordinate operators (ISaTCO) (...) derived directly from c without any assumptions. This paper does not change any of the accurate QED calculations of hydrogen’s energy levels, given the simplistic model of the proton used in these calculations [1]. The Proton Radius Puzzle [2, 3] may indicate that new physics is necessary beyond the Standard Model (SM), and this paper describes the bizarre, and very different, situation when the electron and muon are located “inside” the spatially extended proton with their Centers of Charge (CoCs) orbiting the proton at the speed of light in S energy states. The electron/muon center of charge (CoC) is a structureless point that vibrates rapidly in its inseparable, non-random vacuum whose geometry and time structure are defined by the electron/muon ISaTCO discrete geometry. The electron/muon self mass becomes finite in a natural way due to the ISaTCOs cutting off high virtual photon energies in the photon propagator. The Dirac-Maxwell-Wilson (DMW) Equations are derived from the ISaTCO for the EM fields of an electron/muon, and the electron/muon “look” like point particles in far field scattering experiments in the same way the electric field from a sphere with evenly distributed charge “e” “looks” like a point with the same charge in the far field (Gauss Law). The electron’s/muon’s three fluctuating CoC internal spatial coordinate operators have eight possible eigenvalues [4, 5, 6] that fall on a spherical shell centered on the electron’s CoM with radius in the rest frame. The electron/muon internal time operator is discrete, describes the rapid virtual electron/positron pair production and annihilation. The ISaTCO together create a current that produce spin and magnetic moment operators, and the electron and muon no longer have “intrinsic” properties since the ISaTCO kinematics define spin and magnetic moment properties. (shrink)

In this paper we attempt to develop a problem representation technique which enables the decomposition of a problem into subproblems such that their solution in sequence constitutes a strategy for solving the problem. An important issue here is that the subproblems generated should be easier than the main problem. We propose to represent a set of problem states by a statement which is true for all the members of the set. A statement itself is just a set of atomic statements (...) which are binary predicates on state variables. Then, the statement representing the set of goal states can be partitioned into its subsets each of which becomes a subgoal of the resulting strategy. The techniques involved in partitioning a goal into its subgoals are presented with examples. (shrink)

The mythical bronze creature Talos (Greek: Τάλως) was worshiped initially as the god of light or the sun in the Hellenic Island of Crete. He is supposed to have lived in the peak Kouloukona of the Tallaia Mountains in the Gerontospelio cave. His relation towards bronze and fire and his continuous voyage circling the island of Crete most probably introduces the concept of the change of the four seasons. The sun was considered in the area of the South-East Mediterranean nations (...) as just judge, a guardian who monitors and judges from above all the actions of the commoners, a controller for the faithful application of laws in Crete [1]. Hesychios in his Lexicon notes that talos means sun and that the name Tallaios was initially attributed to Zeus [2]. The birth of the Olympian gods forged a new Pantheon and nomenclature forcing some of the old gods to fell into lower deities. This happened to Talos who soon became a mythical hero [1]. According to Apollodorus, the bronze creature was forged by the magnificent constructor Hephaestus as a gift to the mythical King Minoa to help him guard the island [3]. Although the verb “peritrohazo” (Greek: περιτροχαζω) was used, meaning a movement in a steady orbit (track), some depictions image him as a winged being. To protect the island, he was throwing rocks into unknown ships or in the case of a foreign landing he was burning with fire or with his flamed bronze body the intruders. He was holding copper plates with the laws of the island and his circle allowed him to pass all island sores three times daily [1,4-6]. Plato, speaks of him as a real person, suggesting he was the brother of King Rhadamanthys, thus a son of Zeus [5]. Talos may be considered as the token of the Cretan power, a symbol of technological development in the field of metalworking in prehistoric and Minoan times. An animated, programmed gigantic android to enforce its will. A primitive robot for basic actions having a power source, fire and ichor (Greek: ιχώρ) the sacred fluid in the vessels of the gods. The first manufactured being with his individual intelligence, a primary concept of artificial intelligence (AI) [7]. -/- Homer was the first to introduce the term automata (Greek: αυτόματα), to describe ingenious machines built by the supreme blacksmith god of invention and technology, God of metal and fire, Hephaestus, manufactured devices “acting of one’s own will” as the Hellenic word indicates [8]. Eons later, the humanoid automaton the “Automa cavaliere” (English: Automaton knight) appeared in the court of the nobleman and Duke of Milan Ludovico Maria Sforza. It was the year 1495, when Leonardo da Vinci presented his robotic knight, an innovative construction operated by a series of pulleys and cables, presenting though no individual mind. Although it was manufactured by a highly intelligent polymath, it could only be operated through an outer intelligence [9]. Advancements made during the Fourth Industrial Revolution allowed modern technology to manufacture intelligent machines to aid the field of invasive surgery. One of those most sophisticated devises is the da Vince Surgical Tower. -/- Launched in the setting of the 21st century, the DaVinci System is one of the most commonly employed tools/systems, which has prevailed in the field of robotic-assisted surgery [10]. One could claim that it practically reshaped the concept of surgery, providing doctors with immense capabilities, aiming towards the optimal post-operative outcome. Through visual augmentation, high resolution 3D video, enhanced precision and reduced complication rates [11] the DaVinci Si and the latest DaVinci Xi system have been implemented in a variety of surgeries, including but not limited to general, urologic, gynecologic, thoracic and even cardiac procedures; valve and coronary artery bypass graft operations [12,13]. Da Vinci is cleared globally for cardiosurgery and came in vogue to fulfill the dream of cardiac surgeons to operate in closet chest. It offers in patients the same benefits as those that open chest incision surgery procedures do [14]. -/- The more recent DaVinci Xi model was introduced to counteract commonly known drawbacks of the Si system, such as the inability to simultaneously manipulate the different abdominal quadrants [10]. It consists of four boom mounted robotic arms along with a mobile platform and a master console. The latter with the adaptable intraocular distance, the cushioned headrest, the modifiable arm bars and the flexible finger loops, is meticulously designed to meet the surgeon´s “demands” [12]. Every robotic arm has three degrees of freedom, which combined with the EndoWrist technology to imitate the delicate motion of the surgeon´s hand, acquires an extra seven degrees of freedom. Evidently, the combination of the user-friendly interface, the high-quality 3D intraoperative images, the multiple joints and sensors, as well as the surgeon himself, who can learn to handle the DaVinci Xi Surgical System in a relatively short period of time, has established the model in the surgical armamentarium, paving the way towards a continuously progressive future of minimally invasive and robotic surgery (Figure 1) [12]. -/- History testifies that the nomination of the AI surgical tower as da Vinci was wrongfully given to commemorate a majestic historical figure. It is clear that the mythical creature Talos which was fabricated by the ingenious god Hephaestus was the first true automaton in the line of AI origins. (shrink)

This essay seeks to acknowledge the unsettling reality of children being intentionally maimed towards disability and disfigurement as economic commodity. The issue is easily invisibilized in modern education, and understandably so: the trauma triggered by these bloody realities can automatically disqualify the content for formal in school education as a form of “unwelcome truth”. Freire and Fanon, however, did not shy away from the horrific state of life for the oppressed and the wretched in their consideration of pedagogy. The (...) lived experience of maimed children is tragic, but it is lived experience nonetheless – acknowledged by hooks as “a way of knowing that coexists in a non-hierarchical way with other ways of knowing” (2014). In other words, this knowledge exists but is arguably not mobilized by society towards action. Critical consciousness, upheld by Freire as the key to seeing inequality to act upon it, is a goal beyond reach for the maimed children themselves. Here, we consider the extension proposed by Nicholls (2011), who discusses pedagogy of the privileged as an equally important parallel towards collaborative action against long-standing inequalities. In the context of these children having minimal access to education, we contend that privileged students must be the ones to carry forth the knowledge towards their own critical consciousness. Specifically, we explore what acknowledging children who are maimed could offer towards pedagogy, in relation to helping students to 1) minimize the act of “othering” in a global community; 2) reconsider the role of mass-media and media literacy in their critical consciousness; and 3) move away from surface-level, performative charity against societal inequalities. (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. 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DIFERENCIAÇÃO SEXUAL -/- Emanuel Isaque Cordeiro da Silva Instituto Agronômico de Pernambuco Embrapa Semiárido -/- • _____OBJETIVO -/- Os estudantes de Veterinária e de Zootecnia estão ligados à disciplina Reprodução Animal, um pelos mecanismos fisiológicos para evitar e tratar as possíveis patologias do trato reprodutivo dos animais domésticos, e outro para o entendimento dos processos fisiológicos visando o manejo reprodutivo e a procriação para a formação de um plantel geneticamente melhorado. Sendo assim, a finalidade do presente trabalho é apresentar os (...) mecanismos que regulam as diferenças sobre o desenvolvimento embrionário relativos à diferenciação e determinação sexual de machos e fêmeas, que também incluem o desenvolvimento dos órgãos envolvidos na reprodução e a origem das diferenças entre ambos os sexos. -/- •____INTRODUÇÃO -/- Os organismos que se reproduzem sexualmente são descendentes de organismos ao qual não existia a diferenciação sexual. Em algum momento da evolução surgiu a reprodução sexual como um mecanismo para incrementar a diversidade genética e facilitar a troca de informações genéticas mediante o material genético da fêmea com o do macho. Devido sua origem comum, na maioria das espécies, tanto os machos como as fêmeas possuem todos os genes necessários para desenvolverem-se em qualquer dos sexos. O que efetivamente faz diferença entre os sexos é a forma e a ordem ao qual se expressam os genes durante o processo de desenvolvimento. A diferenciação sexual é regulada principalmente por mecanismos epigenéticos, mais do que as diferenças genéticas de grande magnitude entre os sexos. Todo o controle epigenético de qualquer processo de desenvolvimento depende basicamente de uma série de expressões gênicas, através da qual a expressão de certa combinação de genes resulta na presença de determinadas proteínas, conhecidas como os fatores de transcrição, que induzem ou reprimem a expressão de outro(os) gene(es), a partir dos quais se produzem novas proteínas, que em certos casos também atuam como fatores de transcrição para outros genes, e assim sucessivamente. Logo, a expressão ou falta de expressão de um gene ao início da série pode resultar em um ladrão totalmente diferente da expressão de outros genes subsequentes, o que pode ocasionar profundas mudanças no processo de desenvolvimento e até a mutações indesejáveis. O padrão predeterminado de expressões gênica relativo a diferenciação sexual na maioria das espécies tanto domésticas quanto selvagens, leva ao desenvolvimento de um dos sexos (o padrão predeterminado dos mamíferos é o sexo feminino). Em consequência, a diferenciação faz com que um indivíduo do sexo oposto exija a expressão de um gene de determinação sexual que desvie a subsequente série de expressões gênica em direção ao dito sexo. Nos mamíferos, a expressão do gene SRY, localizado no cromossomo Y (e portanto ausente nas fêmeas), redige o padrão de diferenciação sexual de sua via pré-estabelecida feminina em direção ao padrão masculino. A existência de uma única diferença genética (presença do gene SRY nos machos e ausentes nas fêmeas), vai se amplificando e termina resultando no desenvolvimento de indivíduos diferentes entre si. Esse é um mecanismo de diferenciação sexual cromossômica. O primeiro passo de uma série de diferenciação sexual, em sentido estrito, não depende nem requer necessariamente a presença de um gene diferente em algum dos sexos. O gene “disparador” da diferenciação sexual pode estar presente em todos os embriões, porém pode expressar-se somente em algum deles, devido a fatores ambientais que formam parte da sua regulação epigenética, isto é, uma determinação sexual ambiental. Em algumas espécies de tartarugas ou de lagartos a expressão ou falta de expressão do gene “disparador”, por exemplo, depende da temperatura existente durante a incubação dos ovos, pelo qual alguns embriões desenvolvem-se como machos e outros como fêmeas, apesar de não existir diferença genética entre eles, simplesmente como consequência da temperatura: a determinação sexual depende da temperatura a que cada um deles foi submetido durante a incubação. Em certas espécies as temperaturas mais elevadas facilitam o desenvolvimento de fêmeas e outras de machos, enquanto que em outras espécies as temperaturas amenas (intermediárias) resultam em machos, e as inferiores como as superiores induzem o desenvolvimento de fêmeas. A existência dessa diversidade indica que a temperatura por si mesma não é a que induz ou a que provoca o desenvolvimento do macho e da fêmea, senão a que atua somente como um regulador inicial da diferenciação sexual. Em outras espécies o fator ambiental que regula a determinação sexual pode ser distinto. A densidade populacional, por exemplo, pode atuar como um regulador. Podemos concluir que a determinação sexual dependente da temperatura ou de outros fatores ambientais estabelece-se antes da determinação sexual cromossômica, a qual evoluiu depois como um método que oferece maior certeza e resultado, já que a proporção de machos e fêmeas não é afetada por mudanças ambientais ou de hábitat. -/- •___FORMAÇÃO INICIAL DA GÔNADA -/- Basicamente em todos os embriões, inicialmente se formam as chamadas gônadas indiferenciadas (com o potencial de desenvolver-se em ovários ou testículos) a partir da invasão das cristas genitais pelas células germinais primordiais, que migram desde seu local de origem no epiblasto, perto do lugar onde o saco vitelino se une com o intestino primitivo e que chegam até às cristas genitais que são engrossamentos de tecido situados na região mesonéfrica do embrião. A migração das células germinais primordiais ocorre muito cedo sobre o processo de desenvolvimento do embrião (dia 26 nos bovinos). Ao chegas as cristas genitais, as células germinativas proliferam-se e se organizam com as células somáticas já existentes nas cristas para ir formando a gônada (figura 1). Para regular essa remodelação e conformação adequada da gônada vários genes se expressam, como o OCT-4 (que aparentemente mantém a totipotencialidade da gônada), assim como o SF-1 (Fator esteroidogênico 1) e o WT-1 (gene associado ao tumor de Wilms). Esses dois últimos genes estimulam a proliferação celular e estabelecimento dos cordões sexuais. Nessa etapa inicial do desenvolvimento todos esses genes se expressam sem distinção de sexo, pelo que a gônada em formação mantém a capacidade de se diferenciar em testículo ou em ovário. -/- Figura 1: migração das células germinais primordiais em direção a crista gonodal. Diferenciação das gônadas femininas e masculinas. Fonte: ZARCO, 2018. -/- •___SEXO CROMOSSÔMICO -/- Têm-se observado que nos mamíferos a determinação sexual depende diretamente dos cromossomos. As fêmeas possuem dois cromossomos sexuais X (um contribuído do óvulo e o outro por um espermatozoide “X”). Os machos, por sua vez, possuem um cromossomo sexual X(proveniente do óvulo) e um cromossomo sexual Y, que provém de um espermatozoide “Y” (figura 2). A metade dos espermatozoides produzidos por um macho são X e a metade Y, isso porque durante a espermatogênese a divisão meiótica provoca que a partir de cada espermatócito primário, célula diploide que por pertencer a um indivíduo macho tem um cromossomo X e um Y, se originem das espermátides haploides a cada um das que eles tocam cromossomos X, e outras espermátides haploides as que eles tocam os cromossomos Y. Dessa forma, de acordo com o tipo do espermatozoide que fertilize o ovócito, se originará um indivíduo com cariótipo feminino “XX” ou um cariótipo masculino “XY” (figura 2). Esse processo é conhecido como sexo cromossômico, ao qual se determina o momento da fertilização. Figura 2: nos mamíferos todos os óvulos produzidos pelas fêmeas possuem um cromossomo sexual X. A metade dos espermatozoides produzidos pelos machos possuem um cromossomo X e a outra metade possui um cromossomo Y. Dependendo do cromossomo presente no espermatozoide que fertilize o óvulo pode-se gerar um indivíduo XX (fêmea) ou um XY (macho). Fonte: ZARCO, 2018. -/- O cromossomo “Y” é uma “invenção” relativamente recente na história da evolução das espécies e do estudo da genética. Surgiu a partir de uma mutação de um cromossomo “X”, que resultou na perda de um de seus braços, que é por onde se originou a morfologia do cromossomo Y. A maioria dos genes presentes no cromossomo Y também existem no cromossomo X; assim mesmo somente alguns genes do cromossomo Y foram evoluídos até ser diferentes dos genes do cromossomo X. Embora os machos possuam um cromossomo que não está presente nas fêmeas, esse mesmo cromossomo não aporta toda a informação genética original. Todos os genes existentes nas fêmeas estão também presentes nos dos machos, já que eles também possuem um cromossomo X. Uma particularidade do cromossomo Y, ao existir somente uma cópia nos machos, é que ele sofre um entrecruzamento com um cromossomo análogo durante o processo de meiose, pelo que o cromossomo Y de um macho é idêntico ao de seu progenitor e ao de seus descendentes, exceto no caso em que ocorra uma mutação espontânea. Em contraste, os cromossomos X das fêmeas (um proveniente do pai e outro da mãe) se entrecruzam durante a meiose, por onde cada óvulo produzido pela fêmea terá uma combinação de alelos distinta em seu cromossomo X. Ao estudar as diferenças presentes na sequência de DNA do cromossomo Y, é possível identificar a distância filogenética entre os indivíduos (quanto mais diferenças existirem entre os cromossomos significa que seu ancestral comum está mais longe). Algo análogo ocorre com o DNA das mitocôndrias, que sempre são aportados pela mãe e nunca sofrem recombinação genética. Gene SRY -/- Um dos poucos genes do cromossomo Y que não possuem correspondência com o cromossomo X é o gene SRY (Sex-determining Region of the Y chromossome – região do cromossomo Y determinante do sexo). Esse gene se expressa somente na gônada em formação nos embriões machos, em particular em células precursoras das células de Sertoli; ele codifica uma proteína da família SOX (SRY-like Box) que é uma família formada por proteínas que possuem um domínio de união ao DNA e que atuam como fatores de transcrição. Ao produzir-se a proteína SRY nas células precursoras das células de Sertoli estimula-se a expressão (transcrição) de outro gene análogo, denominado SOX-9 que, por sua vez, atua como um fator de transcrição que ativa a expressão de outros genes, como o FGF-9 (Fibroblast Growth Factor-9), ou seja ele é o estimulante de ativação dos demais. Os produtos dos genes SOX-9 e FGF-9 iniciam uma cascata de expressões que provocam a diferenciação das células de suporte da gônada indiferenciada (crista genital) em células de Sertoli. Em seguida, essas células dirigem a diferenciação das células intersticiais da crista genital em células de Leydig, o que finalmente resulta na formação de um testículo. Outro dos efeitos da proteína codificada por SOX-9 é um estímulo maior da expressão de seu próprio gene, pelo qual é produzido um ciclo de retroalimentação positiva que favorece a continuidade do processo de formação testicular. Como nos embriões da fêmea não existe o gene SRY, a gônada indiferenciada não é estimulada para expressar os genes SOX-9 nem o FGF-9 nas células de suporte (que nesse caso serão precursoras de células da granulosa). A gônada, em mudança, expressa em forma constitutiva, isto é, sem a necessidade de estimulação, outra cascata de genes que incluem o WNT4 (Wingless-integration Factor 4) e o RAPO1 (Respondina-1), que por sua vez iniciam uma cascata de expressão gênica, a qual provoca a diferenciação das células somáticas da gônada indiferenciada para formação das células da granulosa e células da teca, esse feito conduz, por sua vez, a formação de um ovário. No embrião macho a proteína SOX-9 inibe a expressão dos genes WNT4 e RSPO-1, pelo que a presença do gene SRY, e portanto de SOX-9, inibem a formação de um ovário ao mesmo tempo que estimulam a formação do testículo (figura 3). Em suma, se o embrião possui genótipo XY (um embrião macho), o gene SRY começa a expressar-se sobre as células precursoras da gônada imediatamente depois da formação da mesma, quando os cordões sexuais primários estão se desenvolvendo na medula. A expressão do gene, assim como a presença subsequente das proteínas SOX-9 e FGF-9 estimula a distinção das células de Sertoli e que se organizem os tubos seminíferos a partir dos cordões sexuais primários. Em contrapartida, em um embrião com genótipo XX (fêmea) não existe o gene SRY, pelo qual é impossível que se elevem os níveis das proteínas SOX-9 e FGF-9 e as células precursoras não se diferenciam em células de Sertoli, e portanto os cordões sexuais primários sofrem regressão. Depois de alguns dias, começam a organizar-se os cordões sexuais secundários e as células precursoras iniciam a expressão do gene WNT4, o que leva as mesmas a diferenciar-se em células da granulosa, que serão a base para a conformação dos folículos ovarianos. Se em um embrião XY, macho, a expressão do gene SRY demora, é formada um ovo-testículo devido a que algumas das células somáticas das cristas gonodais começam a expressar o gene WNT4, e a diferenciar-se em células da granulosa, enquanto que em outras a proteína SRY chega a tempo para dirigir a diferenciação para formação das células de Sertoli. No ovário em formação é expressado um gene denominado DAX-1 (Dosage-sensitive Sex Reversal). Esse gene, localizado no cromossomo X, codifica uma proteína que é um membro da família dos receptores nucleares ao que lhe falta o domínio de união ao DNA, pelo que parece atuar no bloqueio de diversos fatores de transcrição, entre os que se encontra o SRY. Como a proteína DAX-1 impede a ação da proteína SRY, um excesso de expressão do gene DAX-1 pode provocar a feminilização gonodal de indivíduos XY, macho, embora tenham SRY. Em condições normais, a expressão adequada do gene DAX-1 não é capaz de evitar a masculinização gonodal de embriões com o gene SRY, daqui o nome de reversão sexual dependente da dose. Figura 3: série de expressão gênica para a determinação gonodal. SRY (Região do cromossomo Y determinante do sexo), SOX-9 (SRY-like Box-9), FGF-9 (Fator de crescimento de fibroblastos-9), WNT4 (Wingless-integration Factor-4), RSPO-1 (Respondina-1). Uma vez que o SRY induz a expressão de SOX-9 na gônada masculina, inicia-se um processo de feedback positivo mediante o qual os níveis de expressão de SOX-9 e FGF-9 vão aumentando, ao mesmo tempo que inibem a expressão de WNT-4 e RSPO-1. Na gônada feminina não se expressam SRY, SOX-9 e nem FGF-9, o que permite que se expressem os genes WNT-4 e RSPO-1, que iniciam uma cascata de sinalização que dirige a formação de um ovário. Fonte: ZARCO, 2018. -/- • ___DIFERENCIAÇÃO SEXUAL DOS GENITAIS -/- Uma vez que se formam os testículos, todo o desenvolvimento subsequente dos órgãos e as características “masculinas” em lugar das femininas é em consequência dos hormônios produzidos pelos testículos em formação, incluindo os andrógenos e o hormônio inibidor dos ductos de Müller. Mediante a ausência de testículos todo o desenvolvimento dos órgãos genitais internos e externos segue um padrão feminino, sem levar em conta se estão presentes os ovários; o que significa a ausência de hormônios gonodais determina que o embrião se desenvolva como fêmea, uma vez que não requerem hormônios ovarianos para desencadear o padrão feminino. Por sua vez, as gônadas masculinas (os testículos), produzem substâncias que desviam o desenvolvimento em direção ao padrão masculino. Sob etapas relativamente rápidas da diferenciação todos os embriões possuem dois pares de dutos sexuais, os dutos de Wolff ou mesonéfricos e os dutos de Müller ou paramesonéfricos (figura 4). A testosterona secretada pelos testículos do feto macho em desenvolvimento atua sobre os dutos de Wolff, o que induz a formação posterior dos dutos deferentes, do epidídimo e das glândulas seminais (figura 4). Figura 4: formação dos órgãos genitais internos a partir dos dutos de Wolff no macho e dos dutos de Müller na fêmea. Fonte: ZARCO, 2018. -/- Os testículos produzem ao mesmo tempo, uma glicoproteína chamada Hormônio Inibidor dos Dutos de Müller (Müllerian Inhibiting Hormone, MIH, também chamado de Anti-Müllerian Hormone, AMH); como o seu nome indica, inibe o desenvolvimento dos dutos de Müller ou paramesonéfricos, provocando sua regressão, que impede a formação dos órgãos genitais característicos da fêmea como os ovidutos, o útero, a cérvix e a porção cranial da vagina (figura 4). O MIH é uma glicoproteína da família dos fatores de crescimento transformativo β (TGFβ). O gene MIH possui locais de união para os produtos dos genes SOX-9 e SF-1, pelo que a presença simultânea de ambos fatores de transcrição é necessária para a secreção do MIH e leva a cabo sua função de iniciação dos dutos de Müller sobre o embrião macho (vale lembrar que nessa etapa tanto a gônada de embriões machos como de embriões fêmeas expressam o gene SF-1, mas somente o macho expressa o SOX-9, para que unicamente esse último produza MIH). O certo é que na gônada do embrião fêmea não se produzem quantidades importantes da proteína SOX-9, além de que se produz a proteína DAX-1, mesma que antagoniza tanto a SOX-9 como a SF-1, todo o qual impede a produção de MIH e resulta no desenvolvimento dos dutos de Müller até a formação dos ovidutos, útero, cérvix e a porção cranial da vagina (figura 4). Assim, na fêmea, ao não haver testículos não circulam concentrações elevadas de andrógenos, o que impedirá o desenvolvimento dos dutos de Wolff, enquanto que os dutos de Müller se desenvolvem já que não haverá a presença do MIH para impedi-lo. O desenvolvimento dos genitais internos e externos femininos não requerem a presença de nenhum hormônio ovariano o que levará a cabo de maneira predeterminada (ou pré-estabelecida) na ausência de testículos. Outra estrutura interna que também se desenvolve de forma distinta nos machos e nas fêmeas é o seio urogenital, que no embrião macho é estimulado pela testosterona para formação da próstata, das glândulas bulbouretrais e da uretra peniana, enquanto que na fêmea forma a porção caudal da vagina. A respeito dos órgãos genitais externos (figura 5), nos embriões de ambos os sexos existem estruturas precursoras chamadas de tubérculo genital e pregas vestibulares. Na fêmea o tubérculo genital da origem ao clitóris e as pregas vestibulares dão origem aos lábios vulvares sem a necessidade da atuação de hormônios ovarianos, já que o padrão “por via pré-estabelecida” é feminino. Em contrapartida, no macho, tanto o tubérculo genital quanto as pregas vestibulares respondem ao hormônio 5α-dehidro-testosterona (DHT), ao qual se formam as células da pele da zona genital a partir da testosterona que é secretada pelos testículos. Para isso existem nas células a enzima 5α-reductasa, que transforma a testosterona em DHT. Uma vez formada, a DHT atua sobre as pregas vestibulares do embrião macho para que se fusionem e formem o escroto (em lugar dos lábios vulvares), e sobre o tubérculo genital para formar o pênis (em lugar do clitóris). Figura 5: estruturas que se desenvolvem nos embriões de cada sexo a partir do seio urogenital, o tubérculo genital e as pregas vestibulares. A cor do né de cada estrutura final corresponde com a cor do nome da estrutura a partir da qual se originou. Fonte: ZARCO, 2018. -/- • ___DIFERENCIAÇÃO SEXUAL DO SISTEMA NERVOSO -/- Existem inúmeras diferenças funcionais entre o sistema nervoso da fêmeas e o do machos, em humanos podem incluir diferenças tão complexas como a maior capacidade de verbal da mulher ou a maior capacidade de orientação espacial do homem. Nessa parte será abordada aquelas diferenças que influenciam diretamente sobre a função reprodutiva, como as diferenças na regulação da secreção de gonadotropinas ou as diferenças na capacidade de comportamento sexual masculino ou feminino. É necessário lembrar que, apesar de que essas diferenças se originem durante um período crítico da vida fetal ou neonatal (dependendo da espécie), geralmente se fazem presentes até que o animal chegue a vida adulta e demonstre obter ou não a capacidade para se comportar como macho ou como fêmea uma vez que é exposto aos hormônios sexuais que são secretada depois da puberdade. Igualmente aos processos acima citados, podemos afirmar que nos mamíferos o padrão pré-estabelecido de comportamento sexual e de secreção de gonadotropinas é o feminino. Se durante os primeiros dias de vida neonatal uma rata fêmea não é exposta a nenhum hormônio gonodal, ao chegar a vida adulta ela terá a capacidade de se comportar como fêmea na presença de estrógenos, assim como de secretar um pico pré-ovulatório de GnRH/LH em resposta aos mesmos (figura 6). Essa rata, portanto, não poderá se comportar como macho embora que em sua vida adulta seja exposta a testosterona. O sistema nervoso do rato macho recém-nascido que é exposto aos andrógenos produzidos pelos testículos, em detrimento, faz com que adquiram o potencial para se comportar como machos em sua vida adulta e que perdem o potencial para ter conduta de fêmeas na presença e/ou administração de estrógenos (processo conhecido como desfeminização do SNC). Se por meios de experimentos injetamos testosterona em uma rata fêmea recém-nascida, essa rata não poderá se comportar como fêmea em sua vida adulta, e passará a se comportar como macho. A castração neonatal de um rato (visando evitar a exposição de seu SNC a andrógenos testiculares), assim mesmo, resultará em sua vida adulta um padrão feminino (SNC feminizado e não masculinizado). O hipotálamo das ratas adultas possui uma área em que o número, características e densidade dos corpos neurais difere em machos e fêmeas, essa área é denominada como “núcleo sexualmente dimórfico do hipotálamo”, e tem demonstrado que quando as ratas são tratadas com testosterona na vida neonatal, a morfologia de seu núcleo sexualmente dimórfico será masculinizado em sua vida adulta, enquanto que a castração neonatal de ratos resulta em um núcleo sexualmente dimórfico feminizado em sua vida adulta. Isso significa que a exposição ou não a testosterona na vida neonatal é o que determina que tipo de núcleo sexualmente dimórfico se desenvolverá, o que por sua vez está relacionado com o tipo de conduta que o animal poderá expressar em sua vida adulta. Não deixa de ser um paradoxo que ao injetar uma dose elevada de estrógenos nos primeiros dias de vida de uma rata, os núcleos sexualmente dimórficos da mesma se desenvolverão como macho e em sua vida adulta seu potencial de conduta estará masculinizado e desfeminizado. O hormônio “feminino” conhecido como estradiol, masculiniza o hipotálamo e a conduta do animal. Logo, se a rata neonatal for exposta a injeção de andrógeno não-aromatizado (que não pode ser transformado em estrógenos pelas células) ela não se masculiniza. A masculinização e desfeminização dos ratos ou das ratas tratados com testosterona, na realidade, não são provocados pela própria testosterona, senão pelos estrógenos que se formam dentro dos neurônios quando absorvem a testosterona do sangue e a aromatizam para transformá-la em estrógenos (figura 6). Figura 6: desfeminização e masculinização do sistema nervoso central por meio da testosterona, que quando não absorvida pela α-fetoproteína pode entrar nos neurônios, onde se aromatizam para serem transformados em estrógenos, hormônio que é responsável pela desfeminização. Fonte: ZARCO, 2018. Por que as ratas, que possuem ovários funcionalmente produtores de estrógenos, não se masculinizam? A resposta está em uma proteína denominada α-fetoproteína que circula em altas concentrações nos fetos e nos recém-nascidos. Essa proteína possui a capacidade de unir-se aos estrógenos, ao qual impede seu entrada nas células. Os ratos, em desenvolvimento, produzem testosterona, no entanto não possui afinidade pela α-fetoproteína, o que permite com que ela circule livremente. Ao chegar ao SNC, a testosterona (que não foi absorvida) pode entrar nos neurônios e dentro deles se aromatizam e transformam-se em estrógenos, que finalmente masculinizam o SNC. A diferenciação sexual do hipotálamo depende, em síntese, da presença ou ausência dos testículos, o que permite que se produza ou não o hormônio testosterona que pode não ser absorvida por parte da α-fetoproteína, transformar-se em estrógenos e masculinizar o SNC. -/- •___CONCLUSÃO -/- Nos mamíferos todo o processo que se requerem para o desenvolvimento de um macho depende da existência de somente um gene do cromossomo Y, o gene SRY; a ausência desse gene resulta no desenvolvimento de uma fêmea. A presença ou ausência do gene SRY determina, então, a cadeia de eventos morfogênicos que ocorrerá em sua expressão ou não, para desenvolver todos os órgãos e características de um macho ou de uma fêmea. Por essa razão, os indivíduos com uma monossomia XOA (síndrome de Turner) são fêmeas (por não possuir o cromossomo Y nem o gene SRY), enquanto que os indivíduos triploides XXY (síndrome de Kleinefelter) são machos embora possuam dois cromossomos X. Em algumas espécies, no entanto, têm-se identificado machos que são cromossomicamente XX; nesses casos é determinado invariavelmente que por ser um erro durante a meiose a região do cromossomo Y em que reside o gene SRY tem sido transloucada ao cromossomo X. Da mesma forma, em alguns casos tem sido encontrado fêmeas com cariótipo XY; que nelas se identifica uma mutação inabilitante do gene SRY. Isso demonstra experimentalmente que por meio da engenharia genética é possível produzir machos com cariótipo XY mas com o gene SRY eliminado (knockout). Como é de se esperar, esses machos desenvolvem ovários e todos seus órgãos genitais, tanto internos quanto externos, e se desenvolvem como fêmeas. Os machos cromossomicamente XX transgênicos aos que se insertam uma cópia do gene SRY, desenvolvem testículos e um fenótipo masculino, embora sejam estéreis por causa da ausência de alguns genes do cromossomo Y que são necessários para a realização de uma espermatogênese normal. As falhas nos mecanismos de diferenciação sexual podem, diretamente, ocasionar anormalidades como as observadas nas bezerras Freemartin, que são bezerras originadas de uma gestação gemelar em que seu gêmeo era macho. O que sucede é que na espécie bovina, quando há uma gestação gemelar, é produzido um certo grau de anastomose entre as placentas dos fetos, o que permite a troca de sangue e de células entre ambos. Os produtos recebem, então, algumas células de seu gêmeos, que encontram seu lugar no órgão correspondente e se integram a ele. No caso particular das gônadas, quando o ovário primitivo de um embrião fêmea é colonizado por algumas células gonodais de seu gêmeo macho, essas células expressam o gene SRY, o que fará com que essa região da gônada se diferencie como testículo. Como resultado, se desenvolve um ovo-testículo (com maior ou menor proporção de tecido testicular dependendo do grau de colonização da gônada em formação por células provenientes do gêmeo macho). Ademais, ao haver certa quantidade de tecido testicular produtor de MIH, circularão sobre o feto fêmea níveis desse hormônio que, embora baixos, afetarão o desenvolvimento normal dos dutos de Müller, fazendo com que as bezerras Freemartin possuam genitálias internas ausentes ou pouco desenvolvidas. Os andrógenos produzidos pelas zonas de tecido testicular, por fim, são suficientes para causar um certo grau de masculinização, que se manifesta como um clitóris mais grande que o normal ou um desenvolvimento corporal masculinizado. -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- ARNOLD, Arthur P.; CHEN, Xuqi; ITOH, Yuichiro. What a difference an X or Y makes: sex chromosomes, gene dose, and epigenetics in sexual differentiation. In: Sex and gender differences in pharmacology. Springer, Berlin, Heidelberg, 2013. p. 67-88. CUNNINGHAM, James. Tratado de fisiologia veterinária. Elsevier Health Sciences, 2011. DERIVAUX, Jules; BARNABÉ, Renato Campanarut. Reprodução dos animais domésticos. Zaragoza: Acribia, 1980. DA SILVA, Emanuel Isaque Cordeiro. Desenvolvimento Embrionário e Diferenciação Sexual nos Animais Domésticos. Disponível em:. Acesso em: Julho de 2020. HAFEZ, Elsayed Saad Eldin; HAFEZ, Bahaa. Reprodução animal. São Paulo: Manole, 2004. HIDALGO, C. Galina et al. Reproducción de animales domésticos. México: Limusa, 2008. MACLAUGHLIN, David T.; DONAHOE, Patricia K. Sex determination and differentiation. New England Journal of Medicine, v. 350, n. 4, p. 367-378, 2004. MCCARTHY, Margaret M.; ARNOLD, Arthur P. Reframing sexual differentiation of the brain. Nature neuroscience, v. 14, n. 6, p. 677, 2011. PLANT, Tony M.; ZELEZNIK, Anthony J. (Ed.). Knobil and Neill's physiology of reproduction. Academic Press, 2014. REY, Rodolfo. Diferenciación sexual embrio-fetal: De las moléculas a la anatomía. Revista chilena de anatomía, v. 19, n. 1, p. 75-82, 2001. SENGER, P. L. Embryogenesis of the pituitary gland and male or female reproductive system. In. 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INTRODUÇÃO O anestro pós-parto é o período após o parto no qual a fêmea não apresenta ciclos estrais (atividade cíclica). Na vaca leiteira, o parto é seguido de um período de inatividade ovariana de duração variável, que é principalmente afetada pelo estado nutricional, produção leiteira, ganho ou perda de condição corporal antes e depois do parto, e por condições patológicas como hipoplasia dos ovários, cistos ovarianos, mumificação uterina, piometra entre outras, além, também, de condições ambientais como instalações que podem causar (...) estresse etc. 1. Controle neuroendócrino do anestro Entre os 12 e 15 dias pós-parto, as células gonadotróficas presentes na adenohipófise começam a produzir e secretar o FSH (hormônio folículo estimulante), o qual estimula a primeira onda folicular; entretanto, nenhum folículo dominante do(s) ovário(s) chega a completar seu desenvolvimento devido à carência de estímulo apropriado do LH (hormônio luteinizante) que também é produzido pelas mesmas células e que deve estar presente em altas concentrações. Nas 2 primeiras semanas pós-parto (primeiros 15 dias), as concentrações circulantes de LH são baixas, o que se deve à ausência de reservas do LH e à incapacidade temporal da hipófise para responder ao estímulo da GnRH (hormônio liberador de gonadotrofina). Entre os dias 15 e 20 pós-parto, a hipófise aumenta a sua capacidade para responder ao GnRH; entretanto, o estabelecimento do padrão de secreção do LH adequado para estimular a maturação e a ovulação do folículo dominante das primeiras ondas foliculares depende fundamentalmente do balanço energético. 2. Fatores que determinam o início da atividade ovariana pós-parto Na vaca leiteira, é frequente que algum dos primeiros folículos dominantes que se desenvolvem durante as primeiras duas ou três semanas complete a sua maturação e chegue à ovulação, isto é, madure e ovule. O fator limitante para o reinício da atividade ovariana é o balanço energético negativo (BEN). No gado leiteiro, o consumo de matéria seca (CMS), após o parto, deverá ser aumentado em até quatro vezes, para cobrir a demanda de nutrientes para a produção de leite e mantença; no entanto, a vaca é incapaz de consumir a exigência de matéria seca, por isso recorre a suas reservas de gordura e proteína, e cai em BEN. As vacas que consomem menos matéria seca, produzem menos leite, têm um BEN mais profundo e o período do parto à primeira ovulação é maior. O nível mais baixo do BEN é alcançado entre os 10 a 20 dias pós-parto e a vaca continua em BEN até os 70 a 80 dias pós-parto e, em alguns casos, até aos 100 dias pós-parto (vacas primíparas). Entretanto, mesmo com BEN, uma proporção elevada das vacas inicia sua atividade ovariana normal nas primeiras 8 semanas pós-parto. As vacas que alcançam um nível baixo de BEN rapidamente e saem deste ponto mínimo de forma rápida, iniciam sua atividade ovariana mais rápido também (20 a 30 dias pós-parto) do que aquelas que têm um BEN mais profundo e duradouro, essas muitas vezes permanecem em anestro aos 70 dias pós-parto (figura 1). As mudanças na condição corporal estão correlacionadas positivamente com as concentrações séricas de insulina, IGF-I e leptina; assim, a maior qualificação da condição corporal é maior mediante a concentração sérica desses hormônios, que atuam principalmente como sinais que chegam ao hipotálamo e modificam a frequência de secreção do GnRH e, consequentemente, de LH. A leptina é um hormônio que é produzido pelos adipócitos e tem sido proposto que sua concentração é o sinal mais importante de alterações de condição corporal. A transição do anestro para a ciclicidade coincide com um aumento das concentrações séricas de insulina, IGF-I e leptina. Além das mensagens dadas pelos hormônios supracitados, outras substâncias presentes no sangue fornecem informações sobre o estado metabólico do animal. Por exemplo, os ácidos graxos não esterificados e o β-hidroxibutirato são indicadores da mobilização e utilização da gordura corporal; assim, o aumento destas substâncias proporciona uma mensagem inibidora de reprodução. O intervalo médio entre o parto e a primeira ovulação, em vacas leiteiras em sistemas de produção não intensiva, é em torno de 30 dias; enquanto em vacas em sistemas de produção intensiva, é de 40 dias. Deve-se sinalar que é comum aos 70 dias pós-parto, que 20% das vacas ainda não ovulem. Verifica-se frequentemente que as vacas leiteiras desenvolvem folículos que crescem mais que os folículos ovulatórios, os quais convertem em cistos foliculares. Esta condição está associada com insensibilidade do hipotálamo ao retorno positivo do estradiol, o que não desencadeia o pico pré-ovulatório de LH (figura 2). 3. O corpo lúteo dos primeiros ciclos pós-parto Durante um ciclo estral o corpo lúteo tem uma meia-vida fisiológica de 12 a 14 dias; no entanto, na primeira ovulação pós-parto cerca de 25% das vacas desenvolvem corpos lúteos de vida curta (<10 dias), 30% de vida longa (21 a 50 dias) e 45% da vida normal (11 a 20 dias). A regressão prematura do corpo lúteo é uma condição frequente nos ruminantes no primeiro ciclo estral, da transição do anestro à ciclicidade. Ou seja, na vaca é frequente que no primeiro ciclo de pós-parto e da puberdade sejam ciclos curtos; isto deve-se à liberação antecipada da PGF2α. Por outro lado, a causa dos corpos lúteos de vida longa (corpos lúteos persistentes) não é clara, mas está relacionada com alterações na secreção da PGF2α devido a infecções uterinas (tabela 1). 4. Anestro patológico 4.1 Alterações do aparelho genital que causam anestro Na vaca foi calculado que as alterações do aparelho genital que afetam a atividade ovariana representam apenas 10% do total das causas de anestro. Entre as alterações do aparelho genital se encontram os cistos foliculares, cistos luteinizados, aplasia segmentar, piometra e mumificação fetal. . 4.2 Cistos foliculares Os cistos foliculares são a patologia ovariana mais comum nos bovinos leiteiros, causando perdas econômicas devido ao atraso do período do parto ao primeiro serviço, pelo custo dos tratamentos e pelo risco que têm as vacas de serem descartadas. A incidência aumentou à medida que a produção de leite se intensificou. Entre 5 e 30% das vacas desenvolvem cistos foliculares nos primeiros 60 dias do pós-parto; no entanto, cerca de 60% destas se recuperam espontaneamente. Sinais clínicos de vacas com cistos foliculares descritos na literatura são: ninfomania, ciclos curtos, masculinização e relaxamento dos ligamentos pélvicos. Atualmente uma alta proporção de vacas com cistos foliculares apresentam anestro. Por muitos anos um cisto folicular foi definido como um folículo com um diâmetro de 2,5 mm, presente em um ou em ambos os ovários durante um período mínimo de 10 dias, na ausência de um corpo lúteo. Os conhecimentos atuais modificaram o conceito clássico; assim, nem todos os cistos foliculares têm um diâmetro de 2,5 mm; além disso, alguns podem persistir mais de 10 dias. Outros são estruturas dinâmicas, que sofrem regressão e podem ser substituídas por novos cistos. Por esta razão, a definição mais precisa e técnica de um cisto folicular é: folículo de um diâmetro, de pelo menos 20 mm, que está presente em um ou ambos os ovários na ausência de tecido lúteo que interfere com o ciclo estral normal (figura 3). A patogênese dos cistos foliculares não é conhecida. Propõe-se que as vacas que desenvolvem esta patologia têm uma anomalia nos mecanismos de retroalimentação entre o hipotálamo e a hipófise, em conjunto com uma disfunção a nível folicular. É pesquisado e sugerido que em vacas com cistos foliculares, o pico pré-ovulatório de LH não ocorre ou é de menor amplitude, ou não tem uma relação síncrona com o amadurecimento do folículo, o que provoca a falha ovulatória. A alteração na secreção de LH pode obedecer a falta de sensibilidade do hipotálamo ao feedback positivo de estrogênio. Observa-se também que algumas anormalidades a nível folicular, tais como alterações na síntese de hormônios esteroides e uma menor sensibilidade à LH, podem contribuir com a patogenia. Uma vez que o cisto folicular foi estabelecido, observou-se um aumento na frequência de secreção pulsátil de LH, o que contribui com a persistência desta patologia. Existem fatores associados com a incidência de cistos foliculares que, de acordo com a patogenia proposta, podem influenciar ao nível do eixo hipotálamo-hipófise-ovário. Os cistos foliculares ocorrem principalmente durante a transição do anestro pós-parto para a ciclicidade. Neste período as vacas estão em BEN, e tem sido observado que as vacas que sofrem de um BEN mais profundo tendem a apresentar uma incidência maior de cistos foliculares. Por outra parte, há uma correlação positiva entre a produção de leite e a incidência de cistos, o que indica que as vacas que produzem mais leite têm maior risco de sofrer com esta patologia. Também existem outros fatores relacionados com a incidência de cistos foliculares tais como estresse, genéticos, infecções uterinas, estresse calórico e presença de fitoestrogênios na dieta (tabela 2). O tratamento indicado consiste na administração do GnRH, que provoca a luteinização do cisto. É recomendável a combinação com uma dose luteolítica de PGF2α, 7 a 10 dias depois da injeção de GnRH. Também é indicado o tratamento com hCG em vez de GnRH. Em alguns estudos foi possível integrar vacas com cistos foliculares em programas de sincronização da ovulação e inseminação em tempo fixo, com resultados aceitáveis de fertilidade (figura 4). 4.3 Cistos luteinizados Esse tipo de cisto pode se desenvolver a partir de um cisto folicular, também ocorre quando o saco libera um óvulo e, em seguida, se fecha novamente e enche-se de líquido. O tecido luteinizado produz progestágenos do qual os sinais incluem anestro persistente. São bastante mais raros e originam-se pelo contínuo aumento do espaço cavitário central normalmente existente nos corpos lúteos (figura 5). Normalmente, a parede do cisto contém células lúteogranulosas grandes e células tecaluteais pequenas. Se diferenciam com dificuldade de corpos lúteos recém-formados durante o período em que ainda possuem um antro. Os cistos luteínicos únicos, pelo menos os menores, necessitam de importância clínica. Se os cistos são funcionais, a sintomatologia mais destacada é o anestro ou pseudogestação. É preciso lembrar que esses cistos agem como uma fonte de secreção contínua de progesterona, diminuindo assim a resistência do útero a infecções, podendo desencadear-se uma endometrite (figura 6). Se eles forem diagnosticados é recomendável a administração de PGF2α. 4.4 Aplasia segmentar As vacas com esta condição podem gestar quando a ovulação ocorre do lado do corno uterino presente. Se a ovulação acontece do lado onde falta o corno uterino causa anestro. 4.5 Piometra A piometra, por definição, é a acumulação de material purulento no interior da luz uterina que ocorrem geralmente durante ou imediatamente após o período de domínio da progesterona. É uma condição que ocorre mais frequentemente nos primeiros 30 dias pós-parto; no entanto, algumas vacas em anestro que são revisadas no dia 50 pós-parto chegam a ter piometra. O tratamento indicado consiste na administração de PGF2α. 5. Anestro relacionado com o tempo de serviço O anestro em bovinos também é classificado como anestro pré-serviço e pós-serviço. 5.1 Anestro pré-serviço Inclui vacas e novilhas que não tenham mostrado estro, isto é, manifestado cio, no período em que devem ser servidas. Em alguns estudos observou-se que o anestro antes do serviço pode afetar até 50% das vacas elegíveis para apresentar estro. 5.1 Anestro pós-serviço Neste grupo incluem-se as vacas que não retornam ao estro, ou seja, que não retornaram ao cio, 21 dias depois da inseminação e não estão prenhes. Essas vacas são conhecidas como vacas fantasma (The Phantom Cow). A causa principal do atraso do retorno ao estro é a baixa eficiência na detecção de estros; mas também foram descritas outras causas como: inseminação em um estro anovulatório, inseminação em tempo fixo em vacas em anestro, suspensão da ciclicidade após o serviço, fases lúteas longas e morte embrionária. O diagnóstico precoce da gestação é de grande ajuda para conhecer oportunamente o número de fêmeas que não estão prenhes. A ecografia no trigésimo dia pós-inseminação adianta, pelo menos 10 dias, a ressincronização de vacas vazias. 6. Falso anestro ou anestro funcional Este causa as maiores perdas econômicas de caráter reprodutivo em rebanhos leiteiros, e refere-se às vacas que estão ciclando, mas não são observadas em estro pelos trabalhadores. É um dos maiores problemas dentro de um sistema de criação extensivo e, às vezes, semiintensivo, uma vez que é de suma importância a observação técnica e precisa do comportamento da vaca para observar o possível retorno ao cio ou não. 7. Manejo da vaca anéstrica A probabilidade de que a vaca seja inseminada oportunamente depende da eficiência da detecção de estros. É comum que a metade das vacas apresentem estro e não sejam observadas, por essa razão, muitas não são inseminadas uma vez que termina o período de espera voluntária. Por outro lado, há vacas que, por causas patológicas ou por seu estado metabólico, ainda estão em anestro depois que termina o período voluntário de espera. Para identificar as causas da ausência de estros, todas as vacas que não tenham sido inseminadas no dia 60 pós-parto, devem ser revisadas por via retal para aplicar o tratamento ou manejo pertinentes. Durante esta revisão é dada especial atenção às características do útero e nas estruturas ovarianas, já que daqui depende o manejo subsequente. A palpação começa no útero; neste é importante determinar se não há gestação. Posteriormente, avalia-se sua consistência que pode ser normal, edematosa ou turgente. Depois de avaliar o útero procede-se a palpação dos ovários, começando com o direito e, em seguida, esquerdo. Abaixo estão descritas as diferentes descobertas que podem ser encontradas na literatura e seu tratamento ou manejo. O registo dos resultados à palpação é feito através de chaves reprodutivas. 7.1 UN CLD2-3 FE10 Útero normal (UN) com um corpo lúteo 2 ou 3 no ovário direito (CLD2-3) e um folículo no ovário esquerdo de 10 mm de diâmetro (FE10). A consistência normal do útero (é normal quando não há edema ou turgescência) é encontrado em vacas não prenhes durante o diestro, ou em vacas que estão em anestro. O CL 2 ou 3 é uma estrutura bem desenvolvida que deforma o ovário e em alguns casos representa mais de 50% da massa ovariana. Classificá-los como CL 2 ou 3 é uma apreciação subjetiva do tamanho do corpo lúteo e não tem significado prático, pois em qualquer dos casos o manejo é o mesmo. O CL indica que a vaca está em qualquer dia do diestro e, obviamente, indica que está ciclando. Durante o diestro pode-se encontrar folículos de tamanho diferente em qualquer um dos dois ovários, já que este depende das ondas de desenvolvimento folicular. É importante frisar que as estruturas mencionadas podem estar em ovários diferentes ou no mesmo ovário. O achado mais importante nesta fase é a presença do corpo lúteo o que permite o tratamento com a PGF2α, o que resulta na apresentação do estro nas próximas 48 a 120 horas. A presença de um corpo lúteo é o estado fisiológico que é mais frequentemente encontrado neste grupo de vacas, primeiro porque paradoxalmente a maior proporção de vacas em “anestro” está ciclando (anestro funcional) e, em segundo lugar, porque o diestro ocupa 65% dos dias do ciclo estral. 7.2 UE CLD1 FE10-15 Útero edematoso (UE) com um corpo lúteo 1 no ovário direito (CLD1) e um folículo 10 ou 15 mm de diâmetro no ovário esquerdo. O útero edematoso pode ser encontrado no proestro e metaestro. A presença do CL1 e um folículo grande indica que se trata de uma vaca que muito provavelmente é encontrado em proestro. A diferença entre um CL1 e um CL 2 ou 3 é basicamente o seu tamanho; um CL1 é uma estrutura pequena com consistência dura. As vacas que têm estas características devem ser marcadas para que os trabalhadores prestem mais atenção, já que apresentarão o estro nas próximas 48 a 72 horas. Se a vaca não apresentar estro nesse período, deverá ser palpada na semana seguinte. 7.3 UT DE FE10-15 Útero túrgido ou tonificado, ovário direito estático e ovário esquerdo com um folículo de 10 ou 15 mm de diâmetro. Estes achados, além da presença de muco estral, correspondem a uma vaca em estro. Frequentemente, na palpação das vacas do grupo de anestro, há vacas em estro; estas vacas deverão ser programadas para inseminação. 7.4 UE DE EE Útero estático e ovários estáticos. Estas observações correspondem a uma vaca em metaestro; esta decisão tem uma alta margem de erro uma vez que também pode corresponder a um animal no proestro ou em anestro verdadeiro. Um achado que permite ser mais bem sucedido no diagnóstico é a presença de sangue no muco cervical; neste caso, a presença de sangue indica, com certeza, que a vaca está em metaestro; no entanto, nem todas as vacas apresentam este sangramento. As vacas com estes achados devem ser palpadas sete dias depois para confirmar ou corrigir um primeiro diagnóstico. Se a primeira palpação foi correta, na segunda se encontrará um CL2-3. 7.5 UE CHD FE10 Útero edematoso, com corpo hemorrágico no ovário direito (CHD) e com folículo de 10 mm de diâmetro no ovário esquerdo. Estas observações são de uma vaca em metaestro. O corpo hemorrágico é considerado como a fase de transição entre o folículo e o corpo lúteo; o CH é palpado como uma estrutura com uma saliência em forma de papila e é muito suave ao toque. Será necessário esperar 4 ou 5 dias para que se converta num corpo lúteo maduro e assim destruí-lo com PGF2α. Na rotina, estas vacas são palpadas na seguinte revisão (sete dias depois). 7.6 UN DE EE Útero normal e ovários estáticos. Este caracteriza as vacas que estão no anestro verdadeiro. As vacas caem no anestro principalmente por se encontrar em balanço negativo de energia; este problema é mais grave em vacas de primeiro parto. O único tratamento eficaz consiste em melhorar o seu estado metabólico. Tratamentos hormonais não funcionam caso não seja resolvido primeiro o seu estado nutricional. 7.7 UN CFD EE Útero normal, cisto folicular no ovário direito e ovário esquerdo estático. Embora as vacas com cistos foliculares sejam caracterizadas por apresentar estros recorrentes, também chegam a apresentar anestro. O tratamento consiste na administração do GnRH ou hCG. 7.8 UN CLD EE Útero normal, cisto luteinizado no ovário direito e ovário esquerdo estático. Este cisto também é causado por uma deficiência na secreção de LH, só que neste caso a deficiência foi parcial, o que provoca um certo grau de luteinização. O cisto luteinizado é uma estrutura com mais de 20 mm de diâmetro de paredes grossas. O tratamento indicado é a administração de PGF2α. Na prática, é difícil diferenciar um cisto folicular de um luteinizado, pelo que o tratamento recomendado é, primeiro, a administração de GnRH ou hCG e sete dias depois é injetado PGF2α (figura 7). 7.9 Piometra CLD2-3 FE A piometra é uma condição que ocorre principalmente nos primeiros 30 dias pós-parto; no entanto, na revisão das vacas anéstricas são encontradas vacas com esta patologia. O tratamento indicado consiste na administração de PGF2α. 8. Tratamentos hormonais para indução da atividade ovariana O estabelecimento precoce da ciclicidade pós-parto favorece a involução uterina e está positivamente correlacionado com a fertilidade; ou seja, quanto mais ciclos estrais a vaca tenha antes da primeira inseminação, a percentagem de concepção é maior. Um tratamento utilizado para induzir a primeira ovulação pós-parto em vacas anéstricas, consiste na administração de GnRH quando à palpação retal se encontra um folículo grande (> 10 mm). Com isso se pretende fazer o folículo ovular e depois injeta-se PGF2α para provocar a regressão lútea. Outras combinações consistem na administração de GnRH e na inserção de dispositivos de liberação de progesterona e, ao retirar o progestágeno, injeta-se PGF2α (figura 8). No entanto, os tratamentos mencionados são de uso comum, não funcionam em todos os casos. Um requisito para se obter êxito é que as vacas devem ter boa condição corporal ou que estejam ganhando condição corporal. Embora os tratamentos hormonais possam ajudar em alguns casos, não deve-se esquecer que as causas do anestro não são corrigidos apenas com a administração de hormônios, já que a vaca não cicla porque toda a informação do estado metabólico que recebe o cérebro, indica que não o deve fazer. 9. Gonadotropina coriônica equina (eCG) Na égua, por volta do dia 30 de gestação, células do córion migram para o endométrio e formam umas estruturas conhecidas como copas endometriais. Entre o dia 40 e o dia 130 de gestação nestas estruturas é produzido o eCG (anteriormente conhecida como gonadotropina sérica da égua prenha ou PMSG, pela sua abreviatura em inglês). Na égua esse hormônio tem atividade de LH pelo qual estimula a função do corpo lúteo e promove a formação de corpos lúteos acessórios. Nos ruminantes, o eCG se une aos receptores de LH e FSH do folículo, estimulando o desenvolvimento folicular, e no corpo lúteo estimula a secreção de progesterona. O eCG tem sido utilizado com a finalidade de superovulação e em vacas de corte sob anestro é incluído em programas com progestágenos para induzir ciclicidade. Nestes programas é injetado eCG no momento da remoção do progestágeno, o que favorece o desenvolvimento folicular e apresentação do estro. Em rebanhos leiteiros na Nova Zelândia tem sido incrementado a taxa de prenhez sem aumentar a proporção de partos gêmeos, através da injeção de eCG na remoção do dispositivo de libertação de progesterona em programas combinados com a injeção de benzoato de estradiol. RESUMO ➢ Transcorrem 15 dias pós-parto para que a hipófase responda ao hormônio GnRH. ➢ Entre os dias 12 e 15 pós-parto começa-se a secreção de FSH e iniciam as ondas foliculares. ➢ As vacas chegam ao ponto mais baixo de BEN entre os dias 15 e 20 pós-parto. ➢ As vacas iniciam a atividade ovariana normal, em média, após os 40 dias pós-parto. ➢ Aos 70 dias pós-parto é normal que 20% das vacas ainda estejam em anestro. ➢ Na primeira ovulação pós-parto 25% das vacas desenvolvem corpos lúteos de vida curta e 30% mostram corpos lúteos de vida longa (persistentes). ➢ As anormalidades do aparelho reprodutor são responsáveis por 10% das causas de anestro. ➢ 5 a 30% das vacas desenvolvem cistos foliculares nos primeiros 60 dias pós-parto e 60% destas se recuperam de forma espontânea. ➢ No dia 30 pós-inseminação é possível identificar vacas vazias mediante a ecografia e reservá-las para a ressincronização. ➢ A proteína B específica da gestação aparece no soro a partir do 15º dia de gestação. ➢ Para o diagnóstico precoce de gestação é recomendado medir a PSPB no dia 30 pósinseminação e em vacas com mais de 90 dias pós-parto. ➢ Entre os dias 50 e 60 pós-parto todas as vacas não servidas devem ser examinadas via retal para programar seu serviço. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AMBROSE, Divakar J. Postpartum anestrus and its management in dairy cattle. Bovine Reproduction, p. 408-430, 2021. BALL, P. J. H.; PETERS, A. R. Reprodução em bovinos. São Paulo: SP, 2006. Características Gerais dos Bovinos/General Characteristics of Cattle Bovine. 2020. Fisiologia da Reprodução Animal: Ovulação, Controle e Sincronização do Cio. 2020. Nutrição Sobre a Reprodução e Fertilidade dos Bovinos. DERIVAUX, Jules; BECKERS, Jean-François; ECTORS, Francis. L'anoestrus du postpartum. Vlaams Diergeneeskundig Tijdschrift, v. 53, p. 215-229, 1984. ELLI, Massimiliano. Manual de reproducción en ganado vacuno. Zaragoza, ES: Servet Edit., 2005. FERNÁNDEZ DE CÓRDOBA DE LA BARRERA, Luis. Reproducción aplicada en el ganado bovino lechero. 1993. FERREIRA, A. de M. Reprodução da fêmea bovina: fisiologia aplicada e problemas mais comuns (causas e tratamentos). Juiz de Fora: Minas Gerais–Brasil, p. 422, 2010. GARVERICK, H. Allen. 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S232-S241, 2007. (shrink)

Abstract: This research aims at the design and implementation of an automatic high-performance voltage stabilizer which helps to detect inappropriate voltage levels and correct them to produce a reasonably stable output. The system consists of five dependent architectural designs which involve the power supply, delay switching circuit, monitoring circuit and load changeover circuit using 555 ic which produces the required signal when switched on by a relay to activate the alarm. The system uses a relay to charge the batteries (...) and automatically switches on this supply to supply the loads. It is composed of switching transistors and relay to control the power provided to ac loads, and it has LEDs for indicating the state of the system, 240-220vac/120-110vac switch, voltmeter displaying load voltage, heatsink, and fans for cooling the system. The system protects electrical equipment and machine against voltage surge. (shrink)

OBJETIVO -/- O estudante de Zootecnia e de Veterinária, quando se depara com a produção animal, um dos pilares importantes é a reprodução, uma vez que é a perpetuação da espécie, seja para gerar filhas de uma vaca campeã em produção leiteira e de um touro com rusticidade e com aptidão produtiva de corte, ou mesmo para reposição de um plantel, o mesmo deve estar consciente de que esse ramo é de extrema responsabilidade, já que estará intimamente lidando com a (...) vida e com um investimento que pode gerar lucros em demasia para a propriedade ou, se mal feito o manejo da reprodução, trazer sérios transtornos para a mesma. -/- Nesse trabalho, o estudante revisará os sucessos da puberdade e estacionalidade reprodutiva relacionando-os com os processos endócrinos e os fatores que afetam sua manifestação como os nutricionais, para compreender a maneira ao qual podem ser manipuladas. -/- -/- • _____INTRODUÇÃO -/- A puberdade marca o início da vida reprodutiva do animal, permitindo integrar o indivíduo ao seu ciclo produtivo. A estacionalidade é uma característica de adaptação que algumas espécies desenvolveram para fazer garantir a eficiência da reprodução e a sobrevivência dos filhotes. -/- -/- • _____PUBERDADE -/- A puberdade é atingida quando o animal é capaz de produzir e liberar gametas viáveis e funcionais (férteis). Na fêmea esse fato ocorre na primeira ovulação, que geralmente coincide com a manifestação do comportamento do cio; e nos machos durante a primeira ejaculação com espermatozoides viáveis. -/- Do ponto de vista da produção animal, puberdade prematura ou precoce, é importante para poder permitir a incorporação dos animais ao ciclo produtivo o mais rapidamente possível. No caso de touros holandeses, por exemplo, é desejável que produzam sêmen precocemente para incorporá-los a prova de progênie; nas fêmeas, entretanto, deve-se considerar que nem sempre é conveniente usar o primeiro ciclo ou cio para reprodução. É o caso das marrãs (porcas primíparas), onde é benéfico esperar até o segundo ou terceiro estro para aumentar o tamanho da ninhada. Também pode ser vantajoso esperar que o indivíduo alcance sua maturidade sexual, que ocorre quando a fêmea consegue se reproduzir sem sofrer efeitos adversos. A ovelha nascida na primavera, por exemplo, pode engravidar no outono seguinte e dar à luz no primeiro ano de vida, mas seu crescimento pode ser afetado; o mesmo ocorre com a novilha, em que o acasalamento precoce pode promover distorcia por falta de desenvolvimento pélvico. -/- A puberdade é um processo gradual e está intimamente relacionada à taxa de crescimento e ao metabolismo energético. O recém-nascido usa energia para funções vitais, principalmente termorregulação; esse feito se deve ao fato de os jovens possuírem uma superfície corporal muito elevada em relação ao seu volume. Durante o desenvolvi-mento subsequente dos tecidos também há prioridade no uso de nutrientes, que inicialmente favorecem o desenvolvimento do tecido ósseo e muscular, e uma vez que estes atingem determinado tamanho de acordo com as condições genéticas do indivíduo, inicia-se o desenvolvimento do tecido adiposo, que é indicativa de um reservatório de energia. É importante ressaltar que existe uma interação entre a genética e o meio ambiente, de forma que o potencial genético só será expresso se o meio ambiente for favorável. -/- Para que a ovulação ocorra, é necessário considerar o funcionamento do eixo hipotálamo-hipófise-gonodal. O aumento da frequência pulsátil do GnRH hipotalâmico e em consequência do LH hipofisário provoca a maturação do folículo em nível gonodal, o que aumenta a produção de estrógenos. O aumento dos estrogênios causa, por feedback positivo no hipotálamo, a liberação do pico pré-ovulatório de LH e, consequentemente, a ovulação. Na fase pré-púbere, a frequência dos pulsos de GnRH e LH é muito baixa e insuficiente para provocar a maturação folicular, pois o hipotálamo é inibido e, portanto, não ocorre ovulação. -/- A geração pulsátil de GnRH no momento reprodutivo adequado para desencadear o início da puberdade depende de uma rede neural complexa que, além dos neurônios GnRH, inclui outros neurônios e células da glia; ele também integra vários sinais internos e externos para o corpo. A morfologia dos neurônios GnRH também é única, uma vez que seus dendritos também podem funcionar como axônios, dando-lhes uma função distinta. A geração de pulsos também indica a necessidade de sincronização entre subpopulações de neurônios GnRH, que, acima de tudo, parece ser extrínseca a esses neurônios e envolve múltiplos hormônios e neurotransmissores -/- Se dois níveis de conexões aferentes são considerados, estima-se que cada neurônio de GnRH pode ser conectado a cerca de cinco milhões de outros neurônios; milhares de genes, então, podem estar envolvidos no processo da puberdade. A importância funcional e hierárquica de cada um desses genes no controle dos neurônios GnRH, juntamente com outros fatores neuronais e gliais, pode diferir entre as espécies. Existem, no entanto, componentes fundamentais que parecem ser comuns a todos os mamíferos e que se situam nos níveis hierárquicos mais elevados, ajudando a compreender a progressão do processo puberal. Assim, todas as espécies de mamíferos estudadas, por exemplo, têm aglomerados de neurônios kisspeptinérgicos (que secretam kisspeptina), envolvidos na regulação da secreção tônica e secreção cíclica de GnRH, que também se classifica como o elemento mais alto na hierarquia desse complexo neuronal após considerar os neurônios GnRH. -/- Sabe-se que o eixo hipotálamo-hipofisário-gonodal está ativo desde as primeiras fases da vida do indivíduo, mesmo antes do nascimento em certas espécies. A secreção de GnRH, no entanto, é suprimida mais tarde no desenvolvimento e permanece dessa forma até o período pré-púbere, quando será reativada gradualmente. -/- Por várias décadas, a supressão e reinicialização dos pulsos de GnRH foi atribuída a uma hipótese conhecida como teoria gonadostat que afirma que o centro tônico do hipotálamo é inibido devido à sua sensibilidade ao mecanismo de feedback negativo dos esteroides gonodais, é aumentado; portanto, o GnRH e a consequente secreção de gonadotrofinas (FSH e LH) são insuficientes para a ocorrência da maturação folicular e espermatogênese. Essa sensibilidade diminui progressivamente à medida que a puberdade se aproxima. -/- Sabe-se agora que existem fatores não gonodais que agem em paralelo com os esteroides para mediar mudanças no feedback negativo que também são específicos da espécie. -/- Na fêmea, o centro gerador de pulso cíclico também deve ser considerado, o qual é responsável por iniciar a primeira ovulação. O centro cíclico é composto por uma segunda subpopulação de neurônios GnRH que é reativada por meio de uma complexa interação entre vários sistemas neuronais inibitórios (que devem reduzir progressiva-mente sua influência) e outros sistemas excitatórios, que, por sua vez, operam por meio de diferentes neurotransmissores, como o ácido γ-amino-butírico (GABA) e seus receptores, glutamato, óxido nítrico e neuropeptídio Y (NPY). Esses fatores, juntamente com as alterações morfológicas observadas nos neurônios do GnRH à medida que a puberdade se aproxima, e com as interações e sinais aferentes das células gliais, levam a um padrão de progressão linear que culminará na reativação do centro cíclico. Esse processo era conhecido anteriormente como teoria da maturação central e faz parte das mudanças que configuram o processo para chegar à puberdade. A elevação nas concen-trações de estradiol subsequente à reativação gradual do centro gerador de pulso tônico GnRH provavelmente permitirá a maturação final do centro cíclico. -/- A forma como cada organismo estabelece o momento certo para iniciar as mudanças que levam à puberdade é conhecido; a existência de algum mecanismo neurobiológico que constitui um relógio interno pode ser considerada. No entanto, esse mecanismo afetaria principalmente o desenvolvimento neuronal no nível central; também seria difícil compará-lo com a maneira pela qual fatores externos ao indivíduo afetam o início da puberdade. Nessa perspectiva, um sistema que permita receber informações completas sobre o crescimento e desenvolvimento do indivíduo poderia ser mais prático. Os mediadores desse sistema incluem o hormônio do crescimento, IGF-I, leptina e outros substratos metabólicos. A leptina em particular, que sinaliza as reservas de tecido adiposo, é um dos elementos mais importantes e, embora não determine quando começa a puberdade, se atua como fator permissivo para que o processo progrida, uma vez que excede um nível limite. A consideração do estágio de desenvolvimento do animal para o início da puberdade era anteriormente conhecida como o peso corporal crítico ou teoria do lipostato. É importante considerar que as três teorias mencionadas não são exclusivas. -/- O mecanismo da puberdade nos machos é semelhante ao já descrito; entretanto, deve-se lembrar que no macho o centro cíclico não está ativo. À medida que a puberdade se aproxima, o crescimento testicular é desencadeado e, em ruminantes e suínos, o pênis que estava preso à mucosa prepucial é gradualmente liberado. -/- -/- • _____FATORES QUE INFLUENCIAM A PUBERDADE -/- Os animais podem manifestar a puberdade de três formas diferentes. Pode ser tardia e o animal demorar para estar apto a reprodução; precoce e o animal entrar na vida reprodutiva antes do esperado ou pode ser normal e o animal estar com boa conformação e idade. Para tanto, alguns fatores podem interferir à manifestação da puberdade pelos animais como a genética, idade e peso, nutrição, fotoperíodo e o próprio manejo adotado. -/- -/- Genética -/- O genótipo afeta a idade da puberdade, pois algumas raças são anteriores a outras. Nos bovinos, as raças europeias atingem a puberdade antes dos zebuínos, isto é, uma novilha ou novilho da raça holandesa atinge a puberdade primeiro que os animais da mesma idade e do mesmo peso da raça nelore, por exemplo. -/- Da mesma forma, as porcas da raça chinesa Meishan atingem a puberdade por volta dos 115 dias de idade, metade da idade das raças brancas. As ovelhas de raças de corte, da mesma forma, são mais precoces que os produtores de lã. As raças pequenas, da mesma forma, são geralmente mais precoces, pelo menos em bovinos (jersey x guzerá) e em caninos. Os híbridos, por outro lado, apresentam puberdade mais precoce que os puros, devido ao efeito da heterose. Por este motivo, em certas espécies são utilizadas linhas híbridas. -/- -/- Idade e peso -/- A tabela 1 mostra a idade média de início da puberdade em espécies domésticas. O peso vivo (PV) adulto é mais relevante para a idade na puberdade nos ruminantes, enquanto em suínos é menos decisivo. A tabela também apresenta a porcentagem de peso corporal necessária para a puberdade ocorrer de forma natural. -/- -/- Tabela 1: Idade e peso a puberdade das espécies domésticas -/- Espécie -/- Fêmea (meses) -/- Macho (meses) -/- PV adulto (%) -/- Gado holandês -/- 11 (8-15) -/- 11 (7-18) -/- 30-40 -/- Gado brahman -/- 19 -/- 17 -/- 45-60 -/- Caprinos e ovinos -/- 7 (4-14) -/- 7 (6-9) -/- 40-60 -/- Suínos -/- 6 (5-7) -/- 7 (5-8) -/- 75 -/- Equinos -/- 18 (12-19) -/- 14 (10-24) -/- - -/- Caninos -/- 12 (6-24) -/- 9 (5-12) -/- - -/- Felinos -/- 8 (4-12) -/- 9 (8-10) -/- - -/- Fonte: VALENCIA, 2018. -/- Nutrição -/- Como a puberdade está relacionada à taxa de crescimento, os animais que recebem uma nutrição adequada e balanceada apresentarão puberdade em uma idade mais jovem, ou seja, mais precocemente; ao contrário, a puberdade será tardia nos animais que sofreram restrição alimentar, que estão desnutridos ou que tiveram seu crescimento afetado por doenças infecciosas ou parasitárias. A superalimentação também não é recomendada, pois pode alterar tanto os sinais que são recebidos pelo hipotálamo quanto sua resposta a eles. -/- Logo, o manejo alimentar adotado deve estar de acordo com as normas estabeleci-das pelos especialistas na área, principalmente no tocante as exigências nutricionais que devem servir de regra na propriedade. Sendo assim, os animais entrarão em puberdade com as taxas de alta qualidade o que afetará positivamente na prole futura e dará retorno lucrativo ao proprietário. -/- -/- Época do ano (Fotoperíodo) -/- Em fêmeas de espécies sazonais, como ovelhas e cabras, existem certos requisitos de fotoperíodo que devem ser atendidos para que a puberdade ocorra. Nessas espécies, um período de exposição a dias longos é necessário, seguido por outro de exposição a dias curtos. Na verdade, os cordeiros e cabritos nascidos fora da estação, mesmo que tenham atingido o peso necessário, terão que esperar até o outono seguinte (a estação reprodutiva) para atingir a puberdade. Os machos, por outro lado, não estão sujeitos a essas limitações nos requisitos fotoperiódicos para apresentar a puberdade. -/- Em novilhas nascidas no outono, por outro lado, a puberdade ocorre antes de um ano de idade, no verão seguinte ou no início do outono, mais cedo do que nas nascidas na primavera, devido à exposição a longos dias durante os primeiros seis meses do ano após seu nascimento aceleram seu crescimento. Em gatos, o aumento do fotoperíodo também acelera o início da puberdade. -/- Em ovelhas e novilhas, a primeira ovulação que ocorre ao entrar na puberdade é silenciosa; ou seja, não é acompanhada de sinais comportamentais de cio como a micção frequente, inchamento da vulva, uma montando a outra e deixando-se montar etc., pois para que esse comportamento se manifeste, o sistema nervoso necessita de uma pré-sensibilização com progesterona que não estará presente até o próximo ciclo, após o desenvolvimento do corpo lúteo vindo desta primeira ovulação. -/- -/- Sociossexual -/- A interação de indivíduos da mesma espécie ou a presença ou ausência de sinais de bioestimulação, como feromônios, pode afetar o período de puberdade. A puberdade, por exemplo, é atrasada em porcas criadas individualmente em comparação com porcas criadas em grupo. Além disso, na porca, ovelha e cabra, a exposição ao macho estimula as fêmeas e a puberdade aparece mais precocemente. -/- -/- Manejo -/- Certas práticas de manejo podem acelerar a puberdade, especialmente no período pré-púbere. Em porcas próximas à puberdade, por exemplo, o estresse causado por procedimentos, como o transporte de um local para outro ou a exposição ao macho, faz com que apareça o estro em torno de sete dias após a realização do manejo mencionado. -/- -/- • _____ESTACIONALIDADE REPRODUTIVA -/- A estacionalidade ou sazonalidade reprodutiva é uma estratégia evolutiva que se desenvolveu em algumas espécies; tende a tornar a reprodução mais eficiente. Nos países de latitudes distantes do equador, o objetivo é que as crias nasçam na primavera, época do ano mais favorável, graças à abundância de alimentos e às amenas condições climáticas. No caso da ovelha, cuja gestação dura cinco meses, para que os partos ocorram na primavera, ela deve engravidar no outono (figura 1), quando os dias são curtos; enquanto a égua, tendo uma gestação de aproximadamente 11 meses, deve conceber na primavera, quando os dias são longos; assim, o parto ocorrerá na primavera do ano seguinte (figura 2). -/- -/- Figura 1: Esquema ilustrativo da estacionalidade reprodutiva na espécie ovina. Fonte: PIRES et al., 2011. -/- -/- Esta característica evolutiva desenvolvida pela seleção natural na maioria das espécies silvestres e ainda é conservado por algumas espécies domésticas, como ovelhas, cabras, cavalos e gatos. Em bovinos e suínos, ao contrário, a domesticação levou à perda quase total da estacionalidade reprodutiva. -/- A estacionalidade reprodutiva é codificada nos genes; significa então que a seleção natural favoreceu a propagação de genes que permitiam acoplar a hora do nascimento com a melhor época do ano, por isso passou a ser considerada um método anticoncepcional natural. -/- -/- Figura 2: ciclo reprodutivo anual em espécies estacionais; onde são apresentados os períodos de gestação e a forma como se agrupam os nascimentos, independentemente da época reprodutiva da espécie, em vermelho as fêmeas estão apresentando estro ou cio. Fonte: VALENCIA, 2018. -/- -/- Fotoperíodo -/- Para sincronizar o período fértil com a época mais favorável do ano, a maioria das espécies sazonais usa o fotoperíodo (quantidade de luz diária ao longo do ano). -/- Este sinal ambiental é seguro, confiável e se repete a cada ano. Ovinos e caprinos se reproduzem na época do ano em que os dias são curtos e os equinos quando são longos. O grau de sazonalidade depende da origem da raça. As raças nativas de países localizados em latitudes elevadas (> 50°,ovelhas: soay, blackface, suffolk; cabras: saanen, alpino francês, toggenburg; equinos: puro-sangue, hanoveriano) terão uma estacionalidade mais acentuada do que as latitudes menores ou mediterrâneas (ovelhas: merino; cabras: murciana granadina; equinos: quarto de milha). Também existem raças de latitudes próximas ao Equador cuja estacionalidade é baixa ou nula (ovelhas: raças de pelo, crioulas; cabras: raças africanas e asiáticas) (tabela 2). -/- Para a maioria das raças de ovinos e caprinos, a estação reprodutiva começa no final do verão e início do outono; caracteriza-se pela apresentação de ciclos estrais sucessivos, e termina no final do inverno, quando se inicia o anestro, que se caracteriza pela ausência de ovulação. Nos equinos, ocorre o contrário, uma vez que a estação reprodutiva ocorre na primavera e no verão. -/- -/- Tabela 2: Relação entre a origem da raça e o grau de estacionalidade ou sazonalidade -/- Espécie -/- Alta -/- Média -/- Baixa -/- Ovinos -/- Suffolk, raças britânicas de lã e corte -/- Merino -/- Pelibuey, crioulas -/- Caprinos -/- Saanen, alpino, toggenburg -/- Murciana granadina -/- Crioula -/- Equinos -/- Puro-sangue, hanoveriano, quarto de milha -/- - -/- Crioula, burros -/- Fonte: VALENCIA, 2018. -/- -/- Mecanismo neuroendócrino da estacionalidade -/- Durante o período de anestro, o fotoperíodo exerce efeito inibitório sobre o centro tônico do GnRH no hipotálamo, diminuindo a frequência de pulso. Consequentemente, a pulsatilidade do LH também diminui, que agora é incapaz de induzir a maturação folicular, o aumento dos estrogênios, o pico pré-ovulatório de LH e, portanto, a ovulação. -/- Isso ocorre porque durante o anestro a sensibilidade do hipotálamo ao mecanismo de feedback negativo dos estrogênios e de outros fatores de origem não gonodal é aumentada. Ao aproximar-se da estação reprodutiva, a sensibilidade hipotalâmica diminui e o aumento da pulsatilidade do GnRH causa as mudanças que culminam na ovulação. Portanto, o mecanismo endócrino do anestro estacional é semelhante ao do anestro pré-púbere e de alguns outros tipos de anestro. -/- A estacionalidade é um bom exemplo da interação entre o meio ambiente e o sistema neuroendócrino, pois o organismo é capaz de traduzir um sinal externo ambiental, como o fotoperíodo, em um sinal hormonal interno, que neste caso é a melatonina. -/- A glândula pineal secreta melatonina durante as horas de escuridão. Os animais sazonais apresentam um ritmo reprodutivo endógeno, que é regulado por janelas de fotossensibilidade, determinadas por mudanças na duração do dia. O sinal luminoso é captado pela retina e conduzido, via nervo, pelo trato retino-hipotalâmico até o núcleo supraquiasmático, que funciona como o relógio biológico do corpo. Daí o sinal viaja para o núcleo para-ventricular, depois para o gânglio cervical e, finalmente, para a glândula pineal, que responde secretando melatonina (figura 3). -/- Nas ovelhas, a estação reprodutiva começa quando a duração do dia diminui e, naturalmente, a noite aumenta; na égua, ocorre quando os dias se alongam. -/- A primavera não é necessariamente a melhor época do ano em todas as regiões do globo. Nas latitudes tropicais, a primavera coincide com a seca e não com a abundância de forragem, aspecto a ser levado em consideração ao programar a reprodução. -/- Outro ponto importante a considerar é que as raças europeias sazonais mantêm sua estacionalidade no Brasil. -/- -/- Figura 3: Mecanismo do fotoperíodo em ovinos e a melatonina. Fonte: HAFEZ, 2004. -/- -/- Estacionalidade no macho -/- O macho é menos afetado que a fêmea pelas mudanças típicas de cada época do ano, já que sua função reprodutiva não é necessariamente interrompida durante o anestro ou repouso sexual, embora a produção de hormônios reprodutivos, tamanho e tônus testicular, a libido, as características qualitativas e quantitativas do ejaculado e a fertilidade do esperma podem ser diminuídas. O nível de afetação depende do grau de sazonalidade da raça e da latitude. Por fim, os efeitos do fotoperíodo devem ser separados dos nutricionais, que também variam com a época do ano. -/- -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- -/- BEARDEN, Henry Joe et al. Reproducción animal aplicada. México: Manual Moderno, 1982. -/- BROOKS, P. H.; COLE, D. J. A. The effect of the presence of a boar on the attainment of puberty in gilts. Reproduction, v. 23, n. 3, p. 435-440, 1970. -/- CARDOSO, Daniel; DE PAULA NOGUEIRA, Guilherme. Mecanismos neuroendócrinos envolvidos na puberdade de novilhas. Arquivos de Ciências Veterinárias e Zoologia da Unipar, v. 10, n. 1, 2007. -/- CHEMINEAU, P. et al. Induction and persistence of pituitary and ovarian activity in the out-of-season lactating dairy goat after a treatment combining a skeleton photoperiod, melatonin and the male effect. Reproduction, v. 78, n. 2, p. 497-504, 1986. -/- CLARKE, Iain J. et al. Kisspeptin and seasonality in sheep. Peptides, v. 30, n. 1, p. 154-163, 2009. -/- CORTEEL, J. M. 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Blackwell Science Ltd, 1998. -/- -/- -/- FIXAÇÃO DO ASSUNTO -/- -/- 1. Defina o que é puberdade e como ela manifesta-se no corpo. -/- -/- -/- 2. Diferencie puberdade de maturidade sexual. -/- -/- -/- 3. Quais são os fenômenos que devem ser observados em fêmeas que estão entrando na puberdade? -/- -/- -/- 4. Qual o papel do GnRH e do IGF-I sobre a puberdade? -/- 5. Um produtor possui duas ovelhas e um carneiro reprodutor, as ovelhas possuem idade e peso, mas não manifestaram seu primeiro cio, quais elementos que você recomenda ao produtor para induzir a ciclicidade dessas fêmeas? -/- -/- -/- 6. De forma geral, quais os fatores que podem afetar a entrada na puberdade dos animais? -/- -/- -/- 7. Defina estacionalidade reprodutiva. -/- -/- -/- 8. O que é fotoperíodo e qual sua importância para a reprodução dos animais domésticos? -/- -/- -/- 9. Defina as relações existentes entre a origem da raça e o grau de estacionalidade e como tais teorias se aplicam ao rebanho brasileiro. -/- -/- -/- 10. Qual o papel da glândula pineal para a estacionalidade reprodutiva? -/- -/- -/- 11. Por que os machos são menos afetados pela sazonalidade reprodutiva do que as fêmeas? -/- -/- -/- 12. Sabendo-se sobre os termos de puberdade e estacionalidade e as características de ambos nas espécies domésticas, pede-se: um criador deseja obter 5 novas crias ovinas e 5 caprinas em seu plantel até o final do ano, para tanto ele ainda possui um ano e está na estação do verão, sabendo-se sobre a estacionalidade dessas espécies elabore um projeto reprodutivo de modo que essas 10 fêmeas possam gerar uma cria cada até a primavera. -/- -/- Dados: 10 fêmeas gerando 10 crias. 1 macho ovino e 1 caprino. Fêmeas com 1 ano de idade (2º cio) e peso corporal = 55% do peso adulto. Verão de 2020 para parir na primavera de 2020. (shrink)

MANEJO NA AVICULTURA: POSTURA, ILUMINAÇÃO E INCUBAÇÃO DOS OVOS -/- MANAGEMENT IN POULTRY: POSTURE, ILUMINATION AND INCUBATION OF THE EGGS -/- 1. INTRODUÇÃO A produção de ovos no Brasil está próxima de 45 bilhões de unidades por ano, mantendo um desenvolvimento constante em todos os seus aspectos: genética, instalações, patologia, alimentação, etc. Ao longo do presente trabalho, pretende-se estabelecer os conceitos que estão ligados à produção de ovos, distribuição de ovoprodutos e refletir as ideias básicas sobre os programas de iluminação (...) nas galinhas. Num segundo bloco serão analisados aspectos relacionados com a incubação dos ovos, como a higiene e o manejo, o tratamento do ovo e, por último, a caracterização dos fatores envolvidos no processo da incubação. 2. PREPARAÇÃO/POSTURA DOS OVOS A galinha começa a ovulação normalmente a partir das 20-22 semanas de vida, se bem que mediante práticas de manejo (alimentação, programas de luz, etc.) pode-se adiantar ou atrasar o momento do início das primeiras ovulações. A genética tem, logicamente, um papel importante na idade em que se alcança a puberdade das aves. Mencionamos ritmos de postura por ser a oviposição facilmente verificável, já que nem toda ovulação é seguida de oviposição, como nos casos de queda da gema na cavidade intraperitoneal. Aos primeiros sinais de postura de ovos em frangas jovens, frequentemente observam-se certas irregularidades como: a) Postura irregular: longos intervalos entre dois ovos ou mais de um ovo por dia (geralmente são anormais). b) Ovos com casca mole («soft shelled eggs»), sem a adequada classificação de cálcio. c) Ovos com duas gemas. Talvez estes fenômenos sejam provenientes de uma excessiva estimulação do ovário e disfunções do oviduto. Em suma, tudo isto pode ser consequência da falta de sincronização dos complexos mecanismos que regulam o processo. Uma vez regularizada a postura dos ovos, verifica-se que a galinha coloca um número de ovos sucessivos, seguido de uma pausa ou descanso na postura (choco) de um ou vários dias. O número de ovos que põe seguidos é chamado de sequência ou série de postura. Normalmente, essa “pausa” acontece após uma sequência de quatro a seis ovos postos. A sequência de postura de uma galinha pode ser regular, ou seja, que se repete sucessivamente o número de ovos postos de forma contínua, ou irregular quando essa sequência não obedece ao padrão normal, sendo ela derivada. O mesmo aconteceria com os dias de descanso. Como exemplo podemos encontrar: XXXX - XXXX - série e repouso regular XXX — XX — série e descanso irregular O espaço de tempo entre dois ovos de cada série é um caráter individual. Verificações de Menher (1969) indicam que o intervalo médio entre dois ovos sucessivos de uma série depende da duração desta. Em grandes séries diminui o tempo entre dois ovos sucessivos. À medida que a idade da galinha aumenta, as séries diminuem. Também observa-se que o tempo transcorrido entre dois ovos sucessivos é menor na metade da série e máximo no final da série. Uma galinha com uma série regular do tipo: XXXX - XXXX durante um período de tempo concreto permite-nos estabelecer que tem uma intensidade de postura de 80%. A intensidade de postura é definida como a porcentagem de ovos de um efetivo de galinhas num determinado período de tempo. A evolução da porcentagem de postura ao longo da vida produtiva do rebanho nos dá a curva de postura com três fases: crescimento, constância retilínea e decrescente. Define-se como período de postura o intervalo de tempo entre o início da postura da galinha (20-22 semanas) e o fim da mesma. A duração deste período pode ser variável (entre 12 e 20 meses), dependendo de vários fatores. Se observarmos a hora de oviposição dos diferentes ovos de uma série de galinhas, verificaríamos que a mesma se atrasa dia após dia. Este é um fato lógico, tendo em conta que a formação do ovo é superior a 24 horas. Também se comprova que em nenhum caso há oviposições nos períodos de escuridão quando se mantêm programas clássicos de iluminação (porém, é frequente comprovar que uma porcentagem de ovos podem ser postos durante o período de escuridão). O controle dos mecanismos que regulam os ritmos de ovulação e que definirão as séries é muito complexo, então tento fazer um pequeno resumo. Uma vez produzida a ovulação, a presença de um ovo em formação colocaria em funcionamento um sistema «Feedback» negativo da seguinte forma: gema → gera estímulos nervosos → hipotálamo → suprime RH → sem estimulação da hipófise → bloqueio de uma nova ovulação Esta ideia não é tão simples e se desconhecem em profundidade os mecanismos que a regulam. Observe uma figura que detalha melhor a formação do ovo e a passagem pelos respectivos compartimentos reprodutivos da galinha. 3. DISTRIBUIÇÃO DAS OVIPOSIÇÕES Com programas de iluminação clássicos (17L:7N) já assinalámos que a oviposição na galinha realiza-se no período de luz, e que diariamente o momento de tal oviposição irá sendo regredido (atrasado). No entanto, existe algumas horas onde a frequência máxima de postura é concentrada, que normalmente coincide com as 2-4 horas após a iluminação. Se, experimentalmente, fornecermos 24 horas de luz às galinhas, a postura ocorre durante todo o período, seja de forma aleatória ou através os estímulos a determinados pontos de referência de fatores externos periódicos: ruídos, entradas, fala de pessoas, etc., então podemos estabelecer que existe um certo sincronismo. Quando os programas de iluminação que se seguem nas granjas de galinhas poedeiras não se ajustam às 24 horas ou que seguem programas fraccionados, a resposta é diversificada e deixamos sua avaliação até não conhecer os distintos programas especiais de iluminação. 4. BASES DA ILUMINAÇÃO PARA GALINHAS POEDEIRAS O estabelecimento de programas de iluminação começa na fase de recria da franga e dada a influência que a luz exerce sobre o desenvolvimento da maturidade sexual, os programas que se instauram terão um impacto sobre o futuro produtivo das frangas. As considerações que devem ser levadas em conta no estabelecimento dos programas de iluminação são as seguintes: a) Os programas devem ser considerados como uma "globalidade" durante toda a vida da galinha. A instauração de programas de iluminação das galinhas poedeiras deve estar em conformidade com o programa seguido durante a fase de recria. b) Os aumentos no fotoperíodo durante a fase de recria implica um adiantamento no aparecimento da maturidade sexual da galinha. Este efeito deve ser considerado prejudicial, uma vez que esta postura precoce é acompanhada de tamanhos inferiores de ovos (cuja avaliação no mercado é reduzida). Este avanço no início da postura pode levar a uma falta de harmonia entre puberdade e o desenvolvimento corporal (aponta-se para uma maior incidência de prolapsos). Também indica-se que uma maturidade sexual precoce pode ser acompanhada de irregularidades na postura, pior qualidade da casca e até a um maior índice de mortalidade. c) A redução do fotoperíodo durante a recria permite atrasar o momento do início da postura e a produção de ovos é de uma maior dimensão inicial, o que compensa a ligeira diminuição do número de ovos na sua vida produtiva. d) Estabelecido um programa e posto em prática não pode alterar-se o mesmo. e) Nunca diminuir o fotoperíodo na fase de produção de ovos. f) As alterações do fotoperíodo (aumentos ou diminuições) não passam de um conceito de sensibilidade ao fato do que da magnitude dessas alterações. g) As alterações no fotoperíodo afetam inicialmente o consumo de ração das frangas, mas estas adaptam-se rapidamente aos seus níveis de ingestão e suprimento de exigências ao novo fotoperíodo. h) Ações qualitativas (limitação de um nutriente) ou quantitativas na ração fornecida podem permitir, em si mesmas, o atraso da maturidade sexual das frangas, embora não se apliquem normalmente para este fim. O controle quantitativo do gênero alimentício obedece a estratégias destinadas a obter o peso ideal para uma determinada idade de acordo com as normas fornecidas pelo fornecedor das diferentes estirpes comerciais. i) Na decisão final, ao se definir um programa deve-se ter presente: Tipo de alojamento: — Galpão com ambiente controlado. — Galpão convencionais com janelas. Neste último caso a época de nascimento das frangas será um fator relevante a ser levado em consideração. Como aspectos a destacar poderíamos citar: — Durante os primeiros dias de vida da galinha convém fornecer-lhe luz durante as 24 horas, a fim de facilitar a adaptação ao seu novo habitat (localização de comedouros e bebedouros, etc.). — Durante a fase de recria devem ser evitadas falhas que estabeleçam períodos fotocrescentes, já que alterarão a resposta produtiva posterior de tais frangas (especialmente se altera-se na última fase do período decrescente). 4.1 Programas práticos de iluminação na recria Ao longo do trabalho consideraremos sempre uma recria de 20 semanas, embora este dado possa ser variável de acordo com: a) Melhoria genética das estirpes atuais, as quais tendem a ser mais precoces. b) Tentativa de uma maior produção de ovos. No caso de reprodutoras semipesadas, a duração do período de recria pode ser de 21-22 semanas. 4.1.1 Galpões convencionais com janelas Neste tipo de galpão a iluminação externa incide no interior do navio e devem ser estabelecidos programas para combater o aumento de luz natural que se apresenta de janeiro a junho. 1. Programa de fotoperíodo decrescente Para realizar este tipo de programa pode-se seguir esta rotina: a) Verificar na tabela as horas de luz natural (x) que vão dispor-se quando as frangas cumprirem as 20 semanas de vida. b) Aumentar em 6 horas o valor observado na tabela (x + 6 horas) e fornecê-las aos 4 ou 5 dias de vida. c) Diminuir semanalmente a iluminação artificial, de tal forma que quando chegarem às 20 semanas de vida, a luz fornecida coincida com a luz solar. Exemplo prático: frangas nascidas em 8 de janeiro: a) Observa-se em tabela que cumprirão as 20 semanas em 28 de maio, tendo um comprimento do dia de 14 horas e 45 minutos. b) aumentamos em 6 horas e fornecemos 20 horas e 45 minutos a partir do quarto dia. c) Diminuímos semanalmente 360 minutos/20 semanas = 18 minutos e quando cumprirem as 20 semanas de vida, o fotoperíodo de que dispõem (14 horas e 45 minutos) coincide com o comprimento do dia. 2. Programa de fotoperíodo constante a) Para levar a cabo este tipo de programa deve-se verificar na tabela o comprimento do dia mais longo durante as 20 semanas que dura a recria. b) Proporcionar essas horas de luz a partir dos primeiros 3-4 dias durante as 20 semanas. O uso de programas de luz constante em galpões convencionais com janelas não é muito frequente, apesar da certa poupança energética que acarreta. 4.1.2 Galpões com ambiente controlado Neste tipo de galpão considera-se que a luz solar não exerce nenhuma ação no interior do mesmo. No entanto, é necessário atentar-se para que o conceito de galpão totalmente escuro seja levado até às suas últimas consequências, evitando que por sistemas de ventilação, etc., possam existir fugas de luz que alterariam os programas de iluminação propostos. Nos galpões com ambiente controlado seguem-se dois tipos de programas: 1. Programa decrescente-constante Durante as primeiras semanas vai-se diminuindo o fotoperíodo paulatinamente (1 ou 2 horas) até chegar a 8 ou 10 horas, que ficariam constantes até as 20 semanas de idade. Uma variável deste programa consiste em ir diminuindo lentamente as horas de luz e por volta da 12ª semana fazer uma diminuição brusca, deixando um fotoperíodo de 7-8 horas, que se perduraria até às 20 semanas de vida. 2. Programa constante Consiste em proporcionar de 7 a 10 horas de luz constante durante toda a fase de recria (com exceção dos primeiros dias, os quais se consideram de adaptação). Na hora de estabelecer a intensidade luminosa nesta fase de recria nos encontramos com intervalos muito amplos. Diferentes fornecedores de frangas recomendam de 20 a 40 lux durante os primeiros dias e ir diminuindo de tal forma que ao primeiro mês de vida estejam a 10-20 lux. A partir da 5 semana e até 3-4 meses vem sendo recomendada 5-10 lux para que possa, assim, aumentar a intensidade a partir dessa data para níveis de 10-30 lux. 4.2 Programas clássicos de iluminação na fase de postura Uma vez que as frangas tenham atingido as 20 semanas de idade, é preciso estabelecer os programas de iluminação para o período de postura. É necessário considerar, como se fazia no período de recria, o tipo de galpão em que vão residir durante todo o período de postura, bem como o programa seguido na fase de recria. Recordando novamente que ao longo do período de postura nunca se deve diminuir a duração do fotoperíodo, passamos a definir os programas de iluminação mais usuais em função do tipo de galpão: 4.2.1 Galpões convencionais com janelas 1. Programa crescente Consiste em ir incrementando o fotoperíodo a partir da 20ª semana. Podem existir várias opções: a) Aumento do fotoperíodo semanal de forma constante até atingir as 16-17 horas de iluminação. b) Aumento brusco do fotoperíodo às 21 e 23 semanas até atingir as 15,5 horas de iluminação, que ficariam fixas em toda a fase de postura. Esta é uma recomendação clássica de algumas casas comerciais. Em galpões convencionais com janelas, os programas de iluminação constante não costumam ser utilizados. 4.2.2 Galpões de ambiente controlado Neste tipo de galpão deve ser instaurado um programa de fotoperíodo crescente. Às 20 semanas e em função do fotoperíodo que seguiram na fase de recria o incremento pode ser brusco (caso de frangas recriadas com 8-10 horas de iluminação, pode-se passar a 12-13 horas) e seguir posteriormente com incrementos de 20-30 minutos até atingir as 16-17 horas de iluminação. A intensidade da luz durante a fase de produção de ovos é unânime em considerar os valores de 10-15 lux como os mais adequados, desde que exista homogeneidade na sua distribuição. Atualmente, as recomendações das diferentes casas comerciais de estirpes de poedeiras são mais elevadas: na ordem de 20 a 30 lux. Níveis muito superiores não têm efeito sobre a produção de ovos e podem desencadear problemas de arranque de penas quando a intensidade é excessiva. 4.3 Outros programas de iluminação Em instalações de ambiente controlado os custos energéticos representam um capítulo importante dentro dos custos de uma exploração avícola. A fim de economizar energia, uma série de programas de iluminação vem sendo ensaiada, especialmente para a fase de postura, que poderíamos englobar em dois grupos: a) intermitentes ou fracionados. b) Não ajustados a 24 horas. 5. HIGIENE E MANEJO DA INCUBAÇÃO A higiene de todo o processo de incubação deve servir para estabelecer uma primeira medida de ruptura da cadeia de infecção. Há uma série de doenças como Marek, pulorose, encefalomielite aviária, micoplasmose, etc., que estão associadas ao processo de incubação. A higiene de todo o processo deve corresponder inicialmente ao controle na exploração, de tal forma que os reprodutores devem estar, do ponto de vista sanitário, em perfeitas condições e estendê-las ao manejo mecânico do ovo, regulação de entradas e saídas e igualmente a todas as instalações. Antes de continuar com o manejo do ovo para a incubadora, convém recordar alguns aspectos do desenvolvimento embrionário que ocorre dentro da própria galinha: o ovo é fertilizado na parte distal do infundíbulo cerca de 15 minutos após a ovulação, e quando se encontra no istmo (às 5 horas) já se produzem as primeiras divisões celulares. Às 9 horas da ovulação, o blastodermo cresce até um estágio de 256 células e antes da oviposição a formação do tubo digestivo (gastrulação) já está completada no embrião (PARKHURST e MOUNTNEY, 2012). As divisões celulares continuam após a oviposição, desde que as temperaturas estejam acima de 26,8ºC (zero fisiológico). 6. MANEJO DO OVO PARA A INCUBAÇÃO A colheita dos ovos nas explorações de reprodução deve ser efetuada com uma certa periodicidade (três a cinco vezes por dia), a fim de evitar problemas de roturas e de ovos sujos. Não devemos esquecer que a colocação em um mesmo ninho de vários ovos originam modificações nas temperaturas dos mesmos (superiores a zero fisiológico), que poderiam estar associadas a um reinício das divisões celulares no embrião. Uma vez recolhidos, os ovos devem ser instalados num armazém que permita manter uma temperatura de 15-18ºC (nunca inferior a 10ºC) e uma umidade de 70-75% para evitar uma perda de peso excessiva. A temperatura de armazenagem dos ovos para incubação pode variar em função do tempo em que permanecerão armazenados, pelo que é conveniente programar temperaturas mais baixas para um período de armazenagem mais longo. Alguns autores estabelecem que os ovos que permanecerem 3 dias na incubadora podem ser programados com temperaturas de 15ºC, enquanto que os que se armazenam por mais de 9 dias a temperatura recomendada é de 12ºC. Os ovos com problemas de casca, tais como calcificações defeituosas, quebra ou fissura, ovos com formas anormais e ovos com casca lisa e bem formada, devem ser eliminados na própria instalação. A uniformidade do tamanho dos ovos é um aspecto a destacar e o intervalo de peso mais adequado é de 55-65 g. Os ovos de maior tamanho sempre apresentam níveis mais elevados de problemas de casca e o período de incubação do mesmo é superior (até mais de 12 horas), por isso não é aconselhável introduzi-los na incubadora, assim como os ovos pequenos e os de gema dupla. Os trabalhos de Ron Jones (1978) evidenciam a importância do tamanho dos ovos ao considerar que as perdas de peso por evaporação são mais rápidas nos ovos de menor peso, e inclusive assinala que os ovos de casca branca são mais porosos, sugerindo sua incubação separada em função do tamanho. A desinfecção dos ovos (fumigação) com uma solução de formalina é prática corrente (45 ml de uma solução de formalina a 40% e 30 g de permanganato de potássio por metro cúbico de espaço ou 10 g/m3 de paraformaldeído aquecido num fumigador eléctrico), segundo as recomendações do Guia Cobb (1991). Um excesso de gás formaldeído pode ser neutralizado através da introdução de amoníaco líquido concentrado, 20 ml/m3. Pode também utilizar-se uma solução de cloro (500 ppm) a 43ºC durante 2 minutos, bem como produtos com amônio quaternário. Quando o tempo de armazenamento dos ovos para incubação é inferior a uma semana, a posição dos ovos para incubação dificilmente influencia a incubabilidade posterior. No entanto, quando o tempo de armazenamento excede 2 semanas, a incubabilidade dos ovos melhora se eles são virados diariamente. Romanoff, em 1960, estabeleceu os valores de incubabilidade dos ovos em função do tempo de armazenagem, verificando-se que, à medida que o período de tempo entre a postura dos ovos e a colocação na incubadora aumenta, os resultados de incubação diminuem, como pode ser observado na tabela 1: Tabela 1: Valores de incubalidade dos ovos em função do tempo de armazenamento -/- Período de armazenamento (dias) Incubalidade (%) 14 80 21 70 28 30 32 < 10 Fonte: ROMANOFF, 1960. Para evitar mudanças bruscas de temperatura (da sala de armazenamento da incubadora), que podem causar transpirações nos ovos, recomenda-se um aumento gradual da temperatura (12 a 18 horas antes de serem introduzidos na incubadora). Os ovos fecundados que são submetidos a longos percursos até chegarem ao incubatório devem ser mantidos no armazém durante 1 ou 2 dias antes de serem colocados nas incubadoras, melhorando assim os resultados de incubação. Através dos poros há uma troca de gases durante o armazenamento. O dióxido de carbono difunde-se no exterior e a sua concentração no ovo diminui rapidamente nas primeiras 12 horas após a postura. Se juntarmos as perdas de vapor de água, descobriremos que o armazenamento tem um impacto negativo nos resultados finais do processo de incubação. Experimentalmente, o tempo de armazenagem dos ovos fertilizados pode ser prolongado através da embalagem hermética em atmosfera de nitrogênio ou de anidrido carbônico, incluindo o revestimento de óleos. Alguns incubatórios testam o revestimento dos ovos com materiais plásticos para evitar tais perdas, todavia não é muito indicado, uma vez que lacra a passagem do oxigênio exterior para o embrião interior. No caso de nos depararmos com ovos sujos, e apesar dos condicionantes sanitários que vão associados, pode-se recorrer à sua limpeza e lavá-lo com água e algum desinfetante. Se a limpeza for excessiva, deve considerar-se a alteração que pode ter sofrido a cutícula da casca, pelo que não se recomenda a raspagem manual ou mecânica da mesma. De acordo com o estabelecido pelo Guia Cobb (1991), os efeitos mais importantes do armazenamento dos ovos são: a) O armazenamento prolonga o tempo de incubação e, em média, um dia de armazenamento prolonga o tempo de incubação por 1 hora. b) A armazenagem reduz a incubabilidade dos ovos. Este efeito, descrito acima, é quantificado de forma que a partir do quinto dia de armazenamento, cada dia de armazenamento adicional representa perdas de 0,5 a 1% na incubabilidade. c) O peso dos ovos pode diminuir quando o armazenamento dos ovos é de 14 dias ou mais. 6.1 Carregamento dos ovos na incubadora Embora ainda existam incubatórios que introduzem os ovos diretamente do armazém para a incubadora, recomenda-se um pré-aquecimento suave dos ovos até atingir temperaturas próximas dos 23ºC em 6 horas, independentemente da temperatura de partida. Duas horas antes de serem colocados na incubadora, a temperatura considerada ideal é de 28ºC. 6.2 Tempo de incubação Como já foi explicado acima, o tempo necessário para a incubação dos ovos de galinha deriva de uma função de vários fatores, de modo que os 21 dias e 4 horas (508 horas) que são definidos como tempo de referência podem ser ligeiramente modificados. 7. FATORES ENVOLVIDOS NO PROCESSO DE INCUBAÇÃO Os resultados obtidos por diferentes incubatórios variam consideravelmente de um para outros. As causas destas variações podem estar relacionadas ao manejo dos reprodutores, fertilidade dos ovos e na própria incubação. Cada empresa que dispõe de incubatórios desenvolve seu próprio método de operação no processo de incubação e seus padrões de qualidade exigidos nos pintainhos são geralmente variáveis. Vários fatores que desempenham um papel importante no processo de incubação já foram descritos ao comentar o manejo do ovo para incubação: uniformidade de pesos, qualidade de casca, armazenamento, etc., por isso é necessário assinalar os parâmetros a controlar na incubadora e no nascedouro. Em suma, podem ser estabelecidas as seguintes condições: Parâmetros Incubadora Nascedouro Temperatura (ºC) 37,5 – 37,7 37,1 Umidade relativa (%) 55 – 60 < 75 Ventilação (m3/minuto/1000 ovos) 0,14 0,23 – 0,28 Nível de CO2 0,3 – 0,4 0,5 – 0,6 Nível de O2 21 21 Número de viagens/dia < 4 – 6 — Tabela 2: Condições aceitas para a incubação dos ovos e nascimento dos pintainhos. 7.1 Manejo com os pintainhos de 1 dia – do incubatório para os galpões Numa sala convenientemente climatizada, 22-25 ºC e 70-80% de umidade, procedem-se as seguintes operações: a) Triagem dos pintainhos - Eliminando os que apresentem anomalias ou tenham pouca viabilidade/vitalidade, problemas nos membros, bico, olhos, se apresentam-se fracos, etc. b) Sexagem dos pintainhos - A separação dos sexos tem um interesse relativo no caso dos criadouros e criadores, mas é uma operação obrigatória quando o que interessa é produzir galinhas de postura ou reprodutores. Para o processo de separação por sexo podem ser utilizados dois sistemas: — Exame da cloaca, seguindo o método de Masui e Hashimoto, no qual é preciso evaginar a cloaca, mediante pressão, e através de uma luz direta observar as protuberâncias que correspondem a cada sexo. A aplicação desta técnica requer um elevado grau de especialização e os erros daí resultantes são insignificantes. Como regra a seguir, quando se aplica esta técnica, é que sua realização deve estar o mais próximo possível ao momento do nascimento. — Mediante o exame de caracteres ligados ao sexo, os caracteres usados para a determinação do sexo nas aves são vários: cores da plumagem (prateados frente a dourados: lisos frente a barrados), mas o mais empregado na atualidade faz referência à comparação dos comprimentos das penas primárias frente às de cobertura (quando as penas primárias são mais longas que as de cobertura, é uma fêmea). Esta técnica também é realizada dentro de poucas horas de nascimento. c) Vacinação dos pintainhos - Durante as primeiras horas de vida, as aves são normalmente alimentadas por via oral (spray) ou por injeção (com vacina manual ou automática). Vacina-se, também, contra várias doenças no primeiro dia de vida dos pintainhos, como a Marek, Gumboro e Bouba Aviária. d) Embalagem - Desenvolvidas as anteriores operações e já dentro da zona de expedição, realiza-se a última triagem e classificação (no caso dos reprodutores e das frangas, o processo pode ter conotações comerciais e podem apresentar-se no mercado várias classes em função da qualidade do produto, que, neste caso, é normalmente o peso), para posteriormente, contar e introduzi-las nas embalagens correspondentes, que podem ser retornáveis ou não. Nas embalagens normalmente introduz-se uma centena de aves (2 por 100) sem custo como regra de compensação às baixas iniciais. Em todas estas operações, o controle da temperatura e da humidade deve ser rigoroso, tal como descrito acima. e) Transporte - Os veículos de transporte devem estar equipados com sistemas auxiliares de calor e arrefecimento que permitam garantir condições estabelecidas, independentemente da situação atmosférica externa. A temperatura do ar fornecido no transporte deve ser de 28ºC quando as frangas estão em embalagens de plástico, enquanto que se forem de papelão a temperatura requerida pode ser bastante inferior (20ºC), segundo o Guia Cobb (1991). A distribuição da carga no transporte (para que a distribuição térmica seja homogénea), o controle contínuo das condições ambientais e os cuidados na condução e na descarga da mercadoria são os últimos aspectos importantes a assinalar. 8. RESUMO E PRIMEIRAS CONCLUSÕES No presente trabalho, tentou-se expor de forma sucinta os aspectos relacionados com a postura dos ovos: irregularidades no início da postura, sequência de postura, intensidade de postura, curva de postura, período de postura e distribuição de oviposições. O controle da iluminação, com seus diferentes programas, tanto em recria como em postura, é objeto de especial desenvolvimento. Uma terceira parte trata da questão da incubação artificial, começando pela higiene e manejo da incubação. É feita especial referência ao manejo dos ovos a serem incubados, e se resume os fatores que controlam o processo de incubação. -/- Emanuel Isaque Cordeiro da Silva – Departamento de Zootecnia da UFRPE. Recife, 2020. -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- ABAD, M. et al. Reproducción e incubación en avicultura. Real Escuela de Avicultura. España, 2003. CAMPOS, Egladson João. Avicultura: razões, fatos e divergências. São Paulo: FEP-MVZ, 2000. COBB. Manual de manejo de frangos Cobb 500: guia de manejo. São Paulo: Cobb-Vantress Brasil, 2001 CONTO, L. A. Avicultura de postura. Avicultura Industrial, v. 1121, n. 95, 2004. ENSMINGER, M. Eugene. Zootecnia general. Buenos Aires: Centro Regional de Ayuda Técnica, 1973. ESTEBAN, José María Lasheras; ROCHA, Luís Oliveira. Manual de avicultura. Lisboa: Litexa, 1951. LANA, Geraldo Roberto Quintão. Avicultura. Recife: Livraria e Editora Rural Ltda, 2000. LOPES, Jackeline Cristina Ost. Caderno Didático de Avicultura (UFRN/UFPI). Cadernos Pronatec Goiás, v. 1, n. 1, p. 74-173, 2018. MENHER, A. La gallina. Zaragoza: Acribia, 1969. MACARI, Marcos. Manejo da incubação. Campinas: Facta, 2003. MALAQUIAS, Jessica Dantas. Manejo de galinhas poedeiras. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso. Graduação em Zootecnia, UFRPE. 42f. Brasil. MALAVAZZI, Gilberto. Avicultura: manual prático. São Paulo: NBL Editora, 1983. PARKHURST, Carmen; MOUNTNEY, George J. Poultry meat and egg production. Berlim: Springer Science & Business Media, 2012. ROMANOFF, A.L. The Avian Embryo. New York: The Macmillan Co., 1960. RON JONES. A closer look at incubation. Poultry International. Vol 17. n° 2. ROSE, S. P. et al. Principles of poultry science. Nova Iorque: CAB International, 1997. WHITE, Fred N.; KINNEY, James L. Avian incubation. Science, v. 186, n. 4159, p. 107-115, 1974. (shrink)

When this article was first planned, writing was going to be exclusively about two things - the origin of life and human evolution. But it turned out to be out of the question for the author to restrict himself to these biological and anthropological topics. A proper understanding of them required answering questions like “What is the nature of the universe – the home of life – and how did it originate?”, “How can time travel be removed from fantasy and (...) science fiction, to be made scientific and practical?”, and “How can the proposed young age of genus Homo be made to actually be reasonable – when simply stating it would be solid ground for instant rejection and dismissal?” The result is that the article also talks about subjects like Artificial Intelligence, General Relativity, and cosmology. -/- From where did life originate? God? Evolution? Panspermia? If the tendency of humans and scientists to regard undiscovered science as pseudoscience can be overcome, Einstein gave another alternative to consider when he introduced General Relativity. Time isn’t linear – progressing in a straight line from past to present to future. That assumption ignores Relativity which states that space AND TIME are curved. Where did life and the genetic code come from? Can the answer build AI? -/- The first question can be answered by the section of this article titled SETI, Evolution, and Time which says life (possibly multicellular and intelligent) and the genetic code came from humans acquiring knowledge of these things over the centuries, then applying that knowledge – via terraforming, accumulation of raw materials like amino acids and nucleic acids, genetic engineering - to a time in the past when life didn’t exist. From that origin, life evolved through innumerable mutations and adaptations, with humans once again acquiring knowledge of it in cyclic (nonlinear) time. -/- The second question is answered by saying artificial intelligence (AI) as the product of life is only half of the equation. The other half refers to Relativity’s curved space-time and violation of the notion that time always travels from past to future. We have always lived in an artificially intelligent, non-probabilistic universe where everything in time and space is connected into one thing by quantum entanglement – making the brain and genes products of binary-digit activity or artificial intelligence (life is not merely dependent on biology’s “lock and key” mechanisms but also possesses AI). -/- The earliest documented representative of the genus Homo is Homo habilis, which evolved around 2.8 million years ago. Scientists used to believe there was a straight line from H. habilis to us, Homo sapiens. This article will use the “advanced” waves loved by Physics Nobel laureate Richard Feynman, view the history of science through the lens of Conic Sections applied to Relativity’s curved space-time, and incorporate the necessity of so-called imaginary time * – popularized by Prof. Stephen Hawking. While the evolutionary proposals are more in agreement with this early straight line than with modern theories, Albert Einstein’s General Relativity is used to transform the straight line into a curved line, ultimately concluding that Homo habilis (H. habilis) originated only (and unbelievably, as far as today’s science and technology is concerned) ~250,000 years ago. Other branches and dead ends of Homo – e.g. Neanderthals – are the result of mutations and adaptations, with the resultant modifications to anatomy and physiology. The surprisingly young age of H. habilis allows nearly 200,000 years for habilis, or one of its descendants, to reach Australia … if this country’s indigenous Aboriginal population did, as claimed, reach this “island continent” 60,000 years ago. -/- * The ultraviolet catastrophe, also called the Rayleigh–Jeans catastrophe, is a failure of classical physics to predict observed phenomena: it can be shown that a blackbody - a hypothetical perfect absorber and radiator of energy - would release an infinite amount of energy, contradicting the principles of conservation of energy and indicating that a new model for the behaviour of blackbodies was needed. At the start of the 20th century, physicist Max Planck derived the correct solution by making some strange (for the time) assumptions. In particular, Planck assumed that electromagnetic radiation can only be emitted or absorbed in discrete packets, called quanta. Albert Einstein postulated that Planck's quanta were real physical particles (what we now call photons), not just a mathematical fiction. From there, Einstein developed his explanation of the photoelectric effect (when quanta or photons of light shine on certain metals, electrons are released and can form an electric current). So it appears entirely possible that another supposed mathematical trickery (imaginary time and the y-axis of Wick rotation) will find practical application in the future. -/- The article includes mathematical references to cosmology (spoiler alert – you’ll read about things like Vector-Tensor-Scalar Geometry, topology, the “eternal present”, Einstein’s Unified Field, the inverse-square law, and there being no Big Bang and no multiverse - but there will also be no equations). -/- The other subheadings in this essay are – -/- NONLINEAR TIME AND ELECTRICAL ENGINEERING (about a 2009 electrical engineering experiment at America’s Yale University, and cosmic wormholes) -/- BITS AND TOPOLOGY (base-2 maths aka Binary digiTS, Mobius strips, and figure-8 Klein bottles) -/- WICK ROTATION, CAUSALITY, AND UNITING TIME (do past, present and future co-exist in an “eternal present”?) -/- DIGITAL BRAIN, DIGITAL UNIVERSE (if the brain and the universe are ultimately composed of binary digits, we'll someday be able to do the same things with the brain and universe that we now do with computers) -/- PROPOSAL: HUMAN AND ANIMAL INSTINCTS ARE THE RESULT OF THE UNIVERSE BEING UNIFIED BY BINARY DIGITS (AND TOPOLOGY) (If everything in the universe is ultimately composed of electronic BITS, then the universe must possess Artificial Intelligence - some prefer the term Cosmic Consciousness) -/- INFORMATION THEORY CONQUERS A RED GIANT (preserving Earth by keeping the Sun near today’s level of activity forever). 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In this paper, a portable gantry crane is designed and controlled with the presence of trolley vibration disturbance using robust control technique. In the open loop system, the payload angle is not stable in both the impulse and step input force signals. Comparison of the system with H 2 and μ - synthesis controllers have been done for a step and impulse input force signal and a promising results have been analyzed.

In this paper, a 3 DOF gyrscope position control have been designed and controlled using optimal control theory. An input torque has been given to the first axis and the angular position of the second axis have been analyzed while the third axis are kept free from rotation. The system mathematical model is controllable and observable. Linear Quadratic Integral (LQI) and Linear Quadratic State Feedback Regulator (LQRY) controllers have been used to improve the performance of the system. (...) Comparison of the system with the proposed controllers for tracking a desired step and random angular position have been done using Matlab/Simulink Toolbox and a promising results has been analyzed. (shrink)