Central chemoreceptors and neural mechanisms of cardiorespiratory control

The arterial partial pressure (P CO2) of carbon dioxide is virtually constant because of the close match between the metabolic production of this gas and its excretion via breathing. Blood gas homeostasis does not rely solely on changes in lung ventilation, but also to a considerable extent on circulatory adjustments that regulate the transport of CO2 from its sites of production to the lungs. The neural mechanisms that coordinate circulatory and ventilatory changes to achieve blood gas homeostasis are the subject of this review. Emphasis will be placed on the control of sympathetic outflow by central chemoreceptors. High levels of CO2 exert an excitatory effect on sympathetic outflow that is mediated by specialized chemoreceptors such as the neurons located in the retrotrapezoid region. In addition, high CO2 causes an aversive awareness in conscious animals, activating wake-promoting pathways such as the noradrenergic neurons. These neuronal groups, which may also be directly activated by brain acidification, have projections that contribute to the CO2-induced rise in breathing and sympathetic outflow. However, since the level of activity of the retrotrapezoid nucleus is regulated by converging inputs from wake-promoting systems, behavior-specific inputs from higher centers and by chemical drive, the main focus of the present manuscript is to review the contribution of central chemoreceptors to the control of autonomic and respiratory mechanisms.

Cognitive control associated with irritability induction: an autobiographical recall fMRI study

OBJECTIVE: Despite the relevance of irritability emotions to the treatment, prognosis and classification of psychiatric disorders, the neurobiological basis of this emotional state has been rarely investigated to date. We assessed the brain circuitry underlying personal script-driven irritability in healthy subjects (n = 11) using functional magnetic resonance imaging. METHOD: Blood oxygen level-dependent signal changes were recorded during auditory presentation of personal scripts of irritability in contrast to scripts of happiness or neutral emotional content. Self-rated emotional measurements and skin conductance recordings were also obtained. Images were acquired using a 1,5T magnetic resonance scanner. Brain activation maps were constructed from individual images, and between-condition differences in the mean power of experimental response were identified by using cluster-wise nonparametric tests. RESULTS: Compared to neutral scripts, increased blood oxygen level-dependent signal during irritability scripts was detected in the left subgenual anterior cingulate cortex, and in the left medial, anterolateral and posterolateral dorsal prefrontal cortex (cluster-wise p-value < 0.05). While the involvement of the subgenual cingulate and dorsal anterolateral prefrontal cortices was unique to the irritability state, increased blood oxygen level-dependent signal in dorsomedial and dorsal posterolateral prefrontal regions were also present during happiness induction. CONCLUSION: Irritability induction is associated with functional changes in a limited set of brain regions previously implicated in the mediation of emotional states. Changes in prefrontal and cingulate areas may be related to effortful cognitive control aspects that gain salience during the emergence of irritability.

Applying a new version of the Brazilian-Portuguese UPSIT smell test in Brazil

Standardized olfactory tests are now available to quantitatively assess disorders of olfaction. A Brazilian-Portuguese version of the University of Pennsylvania Smell Identification Test (UPSIT) is currently being developed specifically for the Brazilian population. The most recent Brazilian-Portuguese version of the UPSIT (UPSIT-Br2) was administered to 88 Brazilian subjects who had no history of neurological or otorhinolaryngological disease. UPSIT-Br2 scores decreased with age, were lower in men than in women, and were lower in subjects with lower income. The degree to which the poorer performance of subjects with lower socio-economic status reflects lack of familiarity with test items is not known. Although this version of the UPSIT provides a sensitive and useful test of smell function for the Brazilian population, a revision of some test items is needed to achieve comparable norms to those found using the North American UPSIT in the United States.

Reaction time assessment in children with ADHD

Attention deficit, impulsivity and hyperactivity are the cardinal features of attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) but executive function (EF) disorders, as problems with inhibitory control, working memory and reaction time, besides others EFs, may underlie many of the disturbs associated with the disorder. OBJECTIVE: To examine the reaction time in a computerized test in children with ADHD and normal controls. METHOD: Twenty-three boys (aged 9 to 12) with ADHD diagnosis according to Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, Fourth Edition, 2000 (DSM-IV) criteria clinical, without comorbidities, Intelligence Quotient (IQ) >89, never treated with stimulant and fifteen normal controls, age matched were investigated during performance on a voluntary attention psychophysical test. RESULTS: Children with ADHD showed reaction time higher than normal controls. CONCLUSION: A slower reaction time occurred in our patients with ADHD. This findings may be related to problems with the attentional system, that could not maintain an adequate capacity of perceptual input processes and/or in motor output processes, to respond consistently during continuous or repetitive activity.

Photodynamic inactivation of four Candida species induced by photogem®

This study evaluated the in vitro susceptibility of C. albicans, C. dubliniensis, C. tropicalis and C. krusei to photodynamic therapy (PDT) induced by Photogem® and light emitting diode (LED). Suspensions of each Candida strain were treated with three photosensitizer (PS) concentrations (10, 25 and 50 mg/L) and exposed to 18.0, 25.5 and 37.5 J/cm² LED light fluences (λ ~ 455 nm). Control suspensions were treated only with PS concentrations, only exposed to the LED light fluences or not exposed to LED light or PS. Sixteen experimental conditions were obtained and each condition was repeated three times. From each sample, serial dilutions were obtained and aliquots were plated on Sabouraud Dextrose Agar. After incubation of plates (37 ºC for 48 hours), colonies were counted (cfu/mL) and the data were statistically analyzed by ANOVA and the Tukey test (α=0.05). Complete killing of C. albicans was observed after 18.0 J/cm² in association with 50 mg/L of PS. C. dubliniensis were inactivated after 18.0 J/cm² using 25 mg/L of PS. The inactivation of C. tropicalis was observed after photosensitization with 25 mg/L and subsequent illumination at 25.5 J/cm². For C. krusei, none of the associations between PS and light resulted in complete killing of this species. PDT proved to be effective for the inactivation of C. albicans, C. dubliniensis and C. tropicalis. In addition, reduction in the viability of C. krusei was achieved with some of the PS and light associations.

Avaliação da memória de trabalho em crianças com transtorno do déficit de atenção e hiperatividade

Esse projeto investigou as habilidades cognitivas da Memória de Trabalho de crianças e adolescentes com o “Transtorno do Déficit de Atenção e Hiperatividade” (TDAH). Foi aplicado teste TIHC - Teste Infantil de Habilidades Cognitivas informatizado, avaliando principalmente cinco habilidades cognitivas Raciocínio Indutivas (RI), Memória de Armazenamento Auditiva (MAA) e Visual e Memória de Trabalho Auditiva (MTA) e Visual (MTV) usando o modelo de Cattell-Horn-Carroll. O teste foi aplicado em 62 sujeitos sendo 32 com TDAH do Hospital das Clínicas-SEPIA-USP e 30 sujeitos controle “normal” do Ensino Fundamental da rede municipal de 1ª à 8ª séries com idades entre 7 e 15 anos, de ambos os sexos. As análises executadas indicaram a existência de diferenças em diversos aspectos relacionados à memória nos tipos peculiares de crianças com TDAH. Verificou-se que as crianças com TDAH obtiveram bom desempenho nas provas de memória visual em detrimento as provas de memória auditiva. A correlação dos resultados do TIHC verificara que o tempo de reação da prova de memória de armazenamento visual manteve uma correlação significativa com a prova de cálculo.

Magnetic fields and acute lymphoblastic leukemia in children: a systematic review of case-control studies

Leukemia incidence in children has increased worldwide in recent decades, particularly due to the rise in acute lymphoblastic leukemia. Studies have associated exposure to non-ionizing radiation generated by low frequency magnetic fields with childhood leukemia. The current article reviews the case-control studies published on this subject. Of 152 articles tracked in different databases, ten studies from North America, Asia, and Europe met the defined selection criteria, with patients diagnosed from 1960 to 2004. Methodological limitations were observed in these articles, including difficulties with the procedures for assessing exposure. An association may exist between exposure to low frequency magnetic fields and acute lymphoblastic leukemia in children, but this association is weak, preventing the observation of consistency in the findings. Future studies from a wider range of geographic regions should focus on the analysis of acute lymphoblastic leukemia, which is the subtype with the greatest impact on the increasing overall incidence of childhood leukemia.

Recuperação da freqüência cardíaca após teste de esforço em esteira ergométrica e variabilidade da freqüência cardíaca em 24 horas em indivíduos sadios

FUNDAMENTO: A recuperação da freqüência cardíaca após o eletrocardiograma de esforço em esteira ergométrica é modulada pelo sistema nervoso autônomo. A análise da variabilidade da freqüência cardíaca (VFC) pode fornecer informações valiosas sobre o controle do sistema nervoso autônomo sobre o sistema cardiovascular. OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi testar a hipótese de associação entre a recuperação da freqüência cardíaca após teste de esforço em esteira ergométrica e a variabilidade da freqüência cardíaca. MÉTODOS: Foram estudamos 485 indivíduos sem evidência de cardiopatia com média de idade de 42± 12,1 (faixa etária de 15 a 82) anos, 281 (57.9%) dos quais do sexo feminino, submetidos a um teste de esforço em esteira ergométrica e avaliação da VFC nos domínios do tempo (SDNN, SDANN, SDNNi, rMSSD e pNN50) e da freqüência (LF, HF, VLF e razão LF/HF) durante monitoramento eletrocardiográfico ambulatorial de 24 horas. RESULTADOS: A recuperação da freqüência cardíaca foi de 30 ± 12 batimentos no 1º minuto e 52± 13 batimentos no 2º minuto após o exercício. Os indivíduos mais jovens de recuperaram mais rápido do 2º ao 5º minuto após o exercício (r = 0,19-0,35, P < 0,05). As mulheres se recuperaram mais rápido que os homens (4 ± 1,1 batimentos a menos no 1º minuto, p < 0,001; 5,7 ± 1,2 batimentos a menos no 2º minuto, p < 0,01; e 4,1± 1,1 batimentos a menos no 3º minuto, p < 0.001). Não houve correlação significante entre a recuperação da freqüência cardíaca e a VFC no 1º e 2º minutos após o exercício. Os índices SDNN, SDANN, SDNNi, rMSSD e pNN50 só apresentaram uma correlação significante com a recuperação da freqüência cardíaca no 3º e 4º minutos. CONCLUSÃO: A hipótese de associação entre recuperação da freqüência cardíaca e VFC em 24 horas nos primeiros dois minutos após o exercício não foi comprovada neste estudo. A recuperação da freqüência cardíaca foi associada com idade e sexo.

Programa de Controle da Doença de Chagas no Estado de São Paulo: aspectos sorológicos e entomológicos de inquéritos entre escolares de ensino fundamental

Como parte de avaliação de medidas de controle de vetores, levadas a efeito no Estado de São Paulo, na década de 60, inquéritos sorológicos entre crianças escolares nascidas após sua aplicação foram realizados nos períodos abrangidos entre os anos 1968 e 1970, em todos os municípios do estado, à exceção dos da Grande São Paulo e, anualmente, de 1973 a 1983, em amostra selecionada a partir daqueles com as maiores soroprevalências para a infecção chagásica. No primeiro caso, a metodologia sorológica previu os exames à base da reação de fixação de complemento, em soros e, no segundo, a reação de imunofluorescência indireta, em eluatos de sangue total absorvido em papel-filtro. Presença de triatomíneos e sua condição de infecção por Trypanosoma cruzi, coligidas nos diversos municípios de acordo com o ano dos nascimentos dos escolares e da realização dos inquéritos, permitiram vislumbrar o quadro da infecção chagásica no Estado de São Paulo, naquelas épocas. A região de Sorocaba destacou-se das demais em termos sorológicos, sustentada pela presença do Triatoma infestans até o início da década de 70. Similarmente, a autoctonia dos casos foi aí observada de maneira preponderante, enquanto que em outras regiões do estado manteve-se um equilíbrio entre casos autóctones e importados. A análise dos dados revela que, ainda em 1974, a transmissão vetorial poderia registrar-se no estado. É importante destacar que, mesmo com falhas de cobertura, até o ano de 1997, não se observou mais sororreatividade para infecção chagásica nas idades inferiores a 15 anos, no Programa de Controle do Estado de São Paulo.

Body trunk fat and insulin resistance in post-pubertal obese adolescents

CONTEXT AND OBJECTIVE: Insulin resistance is a metabolic disorder commonly associated with excess body fat accumulation that may increase chronic disease risk. The present study was undertaken to evaluate the relationship between body composition and insulin resistance among obese adolescents. DESIGN AND SETTING: Cross-sectional study, at the Adolescence Center, Pediatric Department, Universidade Federal de São Paulo. METHODS: Body composition was assessed using dual-energy X-ray absorptiometry. Dietary intake was evaluated using a three-day dietary record. The biochemical evaluation comprised glucose, insulin, serum lipid, leptin and ghrelin measurements. Insulin resistance was calculated by means of the homeostasis model assessment of insulin resistance (HOMA-IR). RESULTS: Forty-nine post-pubertal obese adolescents participated in the study: 12 boys and 37 girls of mean age 16.6 (1.4) years and mean body mass index (BMI) of 35.0 (3.9) kg/m². The mean glucose, insulin and HOMA values were 90.3 (6.4) mg/dl, 16.6 (8.1) µIU/ml and 3.7 (1.9), respectively. Hyperinsulinemia and insulin resistance were observed in 40.2% and 57.1% of the subjects, respectively. Adolescents with insulin resistance had higher BMI and body trunk fat. There was a trend towards higher leptin concentration in obese individuals with insulin resistance. Insulin resistance was positively correlated with body trunk fat, BMI, body fat mass (kg), leptin and body fat percentage. Furthermore, there was a negative correlation between HOMA-IR and lean body mass. The body composition predicted 30% of the HOMA-IR levels, according to linear regression models. CONCLUSION: Body trunk fat was significantly associated with insulin resistance, demonstrating the clinical importance of abdominal obesity during adolescence.

Comportamento de risco para transtorno alimentar em universitárias brasileiras

CONTEXTO: Comportamentos de risco para transtornos alimentares envolvem atitudes e práticas inadequadas para com o alimento e o peso e podem ser avaliados com base em instrumentos validados. OBJETIVOS: Avaliar comportamento de risco para transtornos alimentares em universitárias brasileiras das cinco regiões do país. MÉTODOS: 2.483 universitárias responderam ao Teste de Atitudes Alimentares (EAT-26) nas cinco regiões. A pontuação no teste foi comparada entre as regiões por meio do teste qui-quadrado. Possíveis associações ou correlações com curso de graduação, idade, estado nutricional, renda individual e escolaridade do chefe da família foram avaliadas pelos coeficientes de Pearson e Spearman. Uma análise de covariância comparou o escore do EAT entre as regiões. RESULTADOS: A frequência de comportamento de risco para transtornos alimentares variou de 23,7% a 30,1% nas cinco regiões e não houve diferença na pontuação média do EAT e na proporção de escores positivos para comportamento de risco entre as regiões. Não houve forte correlação do escore do EAT com nenhuma das variáveis. CONCLUSÃO: Universitárias brasileiras apresentam alta frequência de comportamentos de risco para TA em todas as regiões do país. Medidas de prevenção devem ser planejadas para a população jovem feminina do Brasil.

Influência do consumo alimentar na gestação sobre a retenção de peso pós-parto

OBJETIVO: Avaliar a influência da alimentação durante a gestação sobre a retenção de peso pós-parto. MÉTODOS: Foram acompanhadas 82 gestantes adultas e saudáveis que iniciaram o pré-natal em serviço público de saúde no Município de São Paulo, SP, entre abril e junho de 2005. As medidas de peso e estatura foram aferidas na primeira entrevista (até 16 semanas de gestação) e a medida de peso foi repetida em visita domiciliar 15 dias após o parto. O Recordatório de 24 horas foi usado para avaliar o consumo alimentar e foi aplicado nos três trimestres da gestação. Foi calculado o consumo médio de gordura saturada, fibras, açúcar adicionado, refrigerantes, alimentos processados, frutas, verduras e legumes, e a densidade energética da dieta. A retenção de peso foi obtida pela diferença entre a medida de peso pós-parto e a primeira medida realizada. A influência da alimentação sobre a retenção de peso pós-parto foi avaliada por meio de análise de regressão linear múltipla e foi realizado o teste para tendência linear. As variáveis utilizadas para ajuste do modelo foram: índice de massa corporal no início da gestação, estatura, renda familiar per capita, tabagismo, idade e escolaridade. RESULTADOS: O índice de massa corporal inicial médio foi de 24 kg/m² e a retenção média de peso foi de 1,9 kg. O aumento do consumo de gordura saturada (p = 0,005) e alimentos processados (p = 0,014) elevou de forma significativa a retenção de peso pós-parto, após ajuste pelas variáveis de controle. As demais variáveis de consumo alimentar não apresentaram relação significativa com a variável desfecho. CONCLUSÕES: O maior consumo de alimentos não saudáveis, como alimentos processados, e de gordura saturada influencia a elevação da retenção de peso pós-parto.

Influence of food components on lipid metabolism: scenarios and perspective on the control and prevention of dyslipidemias

Cardiovascular diseases (CVD) are the main causes of death in the Western world. Among the risk factors that are modifiable by diet, for reducing cardiovascular disease risks, the total plasma concentrations of cholesterol, triglycerides, LDL-C, and HDL-C are the most important. Dietary measures can balance these components of the lipid profile thus reducing the risk of cardiovascular diseases. The main food components that affect the lipid profile and can be modified by diet are the saturated and trans fats, unsaturated fats, cholesterol, phytosterols, plant protein, and soluble fiber. A wealth of evidence suggests that saturated and trans fats and cholesterol in the diet raise the total plasma cholesterol and LDL-C. Trans fats also reduce HDL-C, an important lipoprotein for mediating the reverse cholesterol transport. On the other hand, phytosterols, plant proteins, isoflavones, and soluble fiber are protective diet factors against cardiovascular diseases by modulating plasma lipoprotein levels. These food components at certain concentrations are able to reduce the total cholesterol, TG, and LDL-C and raise the plasma levels of HDL-C. Therefore, diet is an important tool for the prevention and control of cardiovascular diseases, and should be taken into account as a whole, i.e., not only the food components that modulate plasma concentrations of lipoproteins, but also the diet content of macro nutrients and micronutrients should be considered.

Associação entre o índice de massa corporal de pais e de escolares de 7 a 14 anos de Florianópolis, SC, Brasil

OBJETIVOS: verificar a associação entre o Índice de Massa Corporal (IMC) de escolares de 7 a 14 anos e dos respectivos pais. MÉTODOS: estudo transversal com 886 escolares de quatro escolas de Florianópolis, SC. Diagnóstico antropométrico dos escolares e dos pais definido, respectivamente, a partir do IMC para idade de acordo com Centers for Disease Control and Prevention e dos pontos de corte da Organização Mundial da Saúde. A associação entre o IMC dos pais e dos escolares foi estimada por meio da razão de prevalência (RP) com intervalo de confiança (IC) de 95% e teste qui-quadrado com valor de significância de p< 0,05. RESULTADOS: identificou-se prevalência de sobrepeso/obesidade mais elevada em meninos (29,9%) quando comparada a de meninas (17,7%) (p<0,001). Observou-se relação estatisticamente significante entre o IMC de escolares do sexo feminino com o IMC das mães (RP=1,63; IC95%=1,1-3,0; p=0,02) e dos pais (RP=1,78; IC95%= 1,1-3,5; p=0,01). Nos escolares do sexo masculino a associação observada não foi estatisticamente significante. CONCLUSÕES: identificou-se que a prevalência do sobrepeso ou obesidade é 1,63 vezes maior, entre as meninas, quando a mãe também apresenta esse distúrbio e 1,78 vezes maior quando o pai o apresenta, em comparação a mães e pais eutróficos ou de baixo peso.