Acute lead-induced vasoconstriction in the vascular beds of isolated perfused rat tails is endothelium-dependent

Chronic lead exposure induces hypertension in humans and animals, affecting endothelial function. However, studies concerning acute cardiovascular effects are lacking. We investigated the effects of acute administration of a high concentration of lead acetate (100 µΜ) on the pressor response to phenylephrine (PHE) in the tail vascular bed of male Wistar rats. Animals were anesthetized with sodium pentobarbital and heparinized. The tail artery was dissected and cannulated for drug infusion and mean perfusion pressure measurements. Endothelium and vascular smooth muscle relaxation were tested with acetylcholine (5 µg/100 µL) and sodium nitroprusside (0.1 µg/100 µL), respectively, in arteries precontracted with 0.1 µM PHE. Concentration-response curves to PHE (0.001-300 µg/100 µL) were constructed before and after perfusion for 1 h with 100 µΜ lead acetate. In the presence of endothelium (E+), lead acetate increased maximal response (Emax) (control: 364.4 ± 36, Pb2+: 480.0 ± 27 mmHg; P < 0.05) and the sensitivity (pD2; control: 1.98 ± 0.07, 2.38 ± 0.14 log mM) to PHE. In the absence of endothelium (E-) lead had no effect but increased baseline perfusion pressure (E+: 79.5 ± 2.4, E-: 118 ± 2.2 mmHg; P < 0.05). To investigate the underlying mechanisms, this protocol was repeated after treatment with 100 µM L-NAME, 10 µM indomethacin and 1 µM tempol in the presence of lead. Lead actions on Emax and pD2 were abolished in the presence of indomethacin, and partially abolished with L-NAME and tempol. Results suggest that acute lead administration affects the endothelium, releasing cyclooxygenase-derived vasoconstrictors and involving reactive oxygen species.

Effects of mercury on the arterial blood pressure of anesthetized rats

The available data suggests that hypotension caused by Hg2+ administration may be produced by a reduction of cardiac contractility or by cholinergic mechanisms. The hemodynamic effects of an intravenous injection of HgCl2 (5 mg/kg) were studied in anesthetized rats (N = 12) by monitoring left and right ventricular (LV and RV) systolic and diastolic pressures for 120 min. After HgCl2 administration the LV systolic pressure decreased only after 40 min (99 ± 3.3 to 85 ± 8.8 mmHg at 80 min). However, RV systolic pressure increased, initially slowly but faster after 30 min (25 ± 1.8 to 42 ± 1.6 mmHg at 80 min). Both right and left diastolic pressures increased after HgCl2 treatment, suggesting the development of diastolic ventricular dysfunction. Since HgCl2 could be increasing pulmonary vascular resistance, isolated lungs (N = 10) were perfused for 80 min with Krebs solution (continuous flow of 10 ml/min) containing or not 5 µM HgCl2. A continuous increase in pulmonary vascular resistance was observed, suggesting the direct effect of Hg2+ on the pulmonary vessels (12 ± 0.4 to 29 ± 3.2 mmHg at 30 min). To examine the interactions of Hg2+ and changes in cholinergic activity we analyzed the effects of acetylcholine (Ach) on mean arterial blood pressure (ABP) in anesthetized rats (N = 9) before and after Hg2+ treatment (5 mg/kg). Using the same amount and route used to study the hemodynamic effects we also examined the effects of Hg2+ administration on heart and plasma cholinesterase activity (N = 10). The in vivo hypotensive response to Ach (0.035 to 10.5 µg) was reduced after Hg2+ treatment. Cholinesterase activity (µM h-1 mg protein-1) increased in heart and plasma (32 and 65%, respectively) after Hg2+ treatment. In conclusion, the reduction in ABP produced by Hg2+ is not dependent on a putative increase in cholinergic activity. HgCl2 mainly affects cardiac function. The increased pulmonary vascular resistance and cardiac failure due to diastolic dysfunction of both ventricles are factors that might contribute to the reduction of cardiac output and the fall in arterial pressure.

The left ventricular contractility of the rat heart is modulated by changes in flow and a1-adrenoceptor stimulation

Myocardial contractility depends on several mechanisms such as coronary perfusion pressure (CPP) and flow as well as on a1-adrenoceptor stimulation. Both effects occur during the sympathetic stimulation mediated by norepinephrine. Norepinephrine increases force development in the heart and produces vasoconstriction increasing arterial pressure and, in turn, CPP. The contribution of each of these factors to the increase in myocardial performance needs to be clarified. Thus, in the present study we used two protocols: in the first we measured mean arterial pressure, left ventricular pressure and rate of rise of left ventricular pressure development in anesthetized rats (N = 10) submitted to phenylephrine (PE) stimulation before and after propranolol plus atropine treatment. These observations showed that in vivo a1-adrenergic stimulation increases left ventricular-developed pressure (P<0.05) together with arterial blood pressure (P<0.05). In the second protocol, we measured left ventricular isovolumic systolic pressure (ISP) and CPP in Langendorff constant flow-perfused hearts. The hearts (N = 7) were perfused with increasing flow rates under control conditions and PE or PE + nitroprusside (NP). Both CPP and ISP increased (P<0.01) as a function of flow. CPP changes were not affected by drug treatment but ISP increased (P<0.01). The largest ISP increase was obtained with PE + NP treatment (P<0.01). The results suggest that both mechanisms, i.e., direct stimulation of myocardial a1-adrenoceptors and increased flow, increased cardiac performance acting simultaneously and synergistically.

Efeito de dezesseis semanas de treinamento de resistência aeróbia na função vascular de jovens sedentários

Introdução: Muito embora os estudos apontem para um efeito positivo do exercício físico, em especial o treinamento com exercício aeróbio, sobre a pressão arterial e a distensibilidade arterial, pouco se sabe sobre os efeitos do treinamento com exercício de resistência aeróbia sobre a complacência vascular de indivíduos jovens saudáveis. Objetivos: Avaliar o efeito de 16 semanas de treinamento de resistência aeróbia sobre a função vascular e a pressão arterial de indivíduos jovens sedentários. Métodos: Foram avaliados 56 voluntários (de ambos os sexos, na faixa etária de 18 à 29 anos) antes e após 16 semanas de treinamento com corrida 3 vezes por semana. As medidas de pressão arterial foram realizadas de acordo com a VI Diretrizes Brasileiras de Hipertensão e a velocidade de onda de pulso (VOP) foi realizada com a utilização de um gravador automático computadorizado e os resultados foram analisados pelo programa Complior®. Resultados: Dos 56 indivíduos que participaram do presente estudo, 44 eram do sexo masculino (78,5%) e 12 do sexo feminino (21,5 %). Eles apresentaram idade de 22 ± 3 anos, estatura de 1,75 ± 0,07 metros, circunferência de cintura de 79,6 ± 7,8 cm e PAM de 79 ± 6,4 mmHg. O treinamento promoveu redução da FC repouso (69 ± 7,0 vs. 61 ± 7,1; p<0,05) e aumento do VO2pico (43,3 ± 7,3 vs. 50,1 ± 7,2; p<0,05). Entretanto, pressão arterial sistólica (107 ± 9,4 vs. 110 ± 10), pressão arterial diastólica (63 ± 5,7 vs. 62 ± 5,5), pressão de pulso (44 ± 7,0 vs. 48 ± 7,0) e VOP (6,5 ± 1,1 vs. 6,5 ± 1,1) não apresentaram alteração após o treinamento físico (p>0,05). Conclusões: Podemos concluir que 16 semanas de treinamento de resistência aeróbia foram capazes de aumentar a aptidão cardiorrespiratória, porém não provocaram alterações sobre a velocidade de onda de pulso e pressão arterial em voluntários saudáveis e sedentários. Sugere-se que a ausência de adaptações vasculares após o treinamento seja devido às características da amostra – indivíduos jovens e saudáveis.

Cenários de mudanças climáticas para a América do Sul : impacto no zoneamento agroclimático da cana-de-açúcar

O Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) através do seu Quarto Relatório de Avaliação das Mudanças Climáticas Globais (IPCC-AR4), publicado em 2007, atribui as emissões de gases de efeito estufa como a principal causa do aumento médio das temperaturas e alerta para uma elevação entre 1,8 ºC e 6,4 ºC até 2100, podendo modificar assim a aptidão climática para as culturas agrícolas em diversas regiões do planeta. Diante disso, existe a necessidade de substituição dos combustíveis fósseis por fontes renováveis e limpas de energia, como o etanol. A cana-de-açúcar apresenta-se, portanto, como uma cultura estratégica na produção do etanol. O presente trabalho teve como objetivos: 1) avaliar o desempenho dos Modelos Climáticos Globais (MCGs) do IPCC-AR4 na simulação de dados climáticos de temperatura do ar e precipitação pluviométrica para o período anual e mensal; 2) elaborar o zoneamento agroclimático da cana-de-açúcar para a América do Sul considerando o clima referência e o futuro para as décadas de 2020, 2050 e 2080 em função do cenário de emissão A1B considerado pessimista e que usa um equilíbrio entre todas as fontes de energia. Para a avaliação do desempenho dos MCGs, foram utilizados dados climáticos médios mensais observados de precipitação e temperatura do ar provenientes do Climatic Research Unit (CRU) e dados simulados oriundos dos 22 MCGs do IPCC (cenário 20c3m) compreendidos entre o período de 1961-1990, além do Multimodel (ensemble) – MM que é a média da combinação dos dados de todos os modelos. O desempenho dos MCGs foi avaliado pelos índices estatísticos: desvio padrão, correlação, raiz quadrada da média do quadrado das diferenças centralizadas e o “bias” dos dados simulados com os observados, que foram representados no diagrama de Taylor. Para a etapa da elaboração do zoneamento agroclimático procedeu-se o cálculo dos balanços hídricos (referência e futuros) da cultura, pelo método de Thornthwaite & Mather (1955). Para o cenário referência, utilizaram-se dados das médias mensais da precipitação e temperatura provenientes do CRU, enquanto que para as projeções futuras, dados provenientes das anomalias do Multimodel (ensemble) – MM para as décadas de 2020, 2050 e 2080, que foram ajustados, obtendo-se assim as projeções futuras para cada período analisado. Baseado nos mapas temáticos reclassificados de deficiência hídrica anual, temperatura média anual, excedente hídrico anual e no índice de satisfação das necessidades de água (ISNA), realizou-se uma sobreposição dessas informações obtendo assim, os mapas finais do zoneamento agroclimático da cana-de-açúcar. Posteriormente ao zoneamento, realizou-se a análise das transições (ganhos, perdas e persistências) entre as classes de aptidão climática da cultura. Os resultados mostram que o Multimodel (ensemble) – MM para o período mensal apresenta o melhor desempenho entre os modelos analisados. As áreas inaptas correspondem a maior parte da América do Sul e uma expressiva transição entre as classes de aptidão climática da cultura.