Autonomic control of heart rate during forced activity and digestion in the snake Boa constrictor

Reptiles, particularly snakes, exhibit large and quantitatively similar increments in metabolic rate during muscular exercise and following a meal, when they are apparently inactive. The cardiovascular responses are similar during these two states, but the underlying autonomic control of the heart remains unknown. We describe both adrenergic and cholinergic tonus on the heart during rest, during enforced activity and during digestion (24-36h after ingestion of 30% of their body mass) in the snake Boa constrictor. The snakes were equipped with an arterial catheter for measurements of blood pressure and heart rate, and autonomic tonus was determined following infusion of the beta -adrenergic antagonist propranolol (3mg kg(-1)) and the muscarinic cholinoceptor antagonist atropine (3 mg kg-1).The mean heart rate of fasting animals at rest was 26.4 +/- 1.4 min(-1), and this increased to 36.1 +/- 1.4 min(-1) (means +/- S.E.M.; N=8) following double autonomic block (atropine and propranolol). The calculated cholinergic and adrenergic tones were 60.1 +/- 0.3% and 19.8 +/- 2.2%, respectively. Heart rate increased to 61.4 +/- 1.5 min(-1) during enforced activity, and this response was significantly reduced by propranolol (maximum values of 35.8 +/-1.6 min(-1)), but unaffected by atropine. The cholinergic and adrenergic tones were 2.6 +/- 2.2 and 41.3 +/- 1.9 % during activity, respectively. Double autonomic block virtually abolished tachycardia associated with enforced activity (heart rate increased significantly from 36.1 +/- 1.4 to 37.6 +/- 1.3 min(-1)), indicating that non-adrenergic, non-cholinergic effectors are not involved in regulating heart rate during activity. Blood pressure also increased during activity.Digestion was accompanied by an increase in heart rate from 25.6 +/- 1.3 to 47.7 +/- 2.2 min(-1) (N=8). In these animals, heart rate decreased to 44.2 +/- 2.7 min-1 following propranolol infusion and increased to 53.9 +/- 1.8 min-1 after infusion of atropine, resulting in small cholinergic and adrenergic tones (6.0 +/- 3.5 and 11.1 +/- 1.1 %, respectively). The heart rate of digesting snakes was 47.0 +/- 1.0 min(-1) after double autonomic blockade, which is significantly higher than the value of 36.1 1.4 min-1 in double-blocked fasting animals at rest. Therefore, it appears that some other factor exerts a positive chronotropic effect during digestion, and we propose that this factor may be a circulating regulatory peptide, possibly liberated from the gastrointestinal system in response to the presence of food.

Ventilatory compensation of the alkaline tide during digestion in the snake Boa constrictor

The increased metabolic rate during digestion is associated with changes in arterial acid-base parameters that are caused by gastric acid secretion (the 'alkaline tide'). Net transfer of HCl to the stomach lumen causes an increase in plasma HCO3- levels, but arterial pH does not change because of a ventilatory compensation that counters the metabolic alkalosis. It seems, therefore, that ventilation is controlled to preserve pH and not P-CO2, during the postprandial period. To investigate this possibility, we determined arterial acid-base parameters and the metabolic response to digestion in the snake Boa constrictor, where gastric acid secretion was inhibited pharmacologically by oral administration of omeprazole. The increase in oxygen consumption of omeprazole-treated snakes after ingestion of 30% of their own body mass was quantitatively similar to the response in untreated snakes, although the peak of the metabolic response occurred later (36 h versus 24 h). Untreated control animals exhibited a large increase in arterial plasma HCO3- concentration of approximately 12 mmol 1(-1), but arterial pH only increased by 0.12 pH units because of a simultaneous increase in arterial P-CO2 by about 10 mmHg. Omeprazole virtually abolished the changes in arterial pH and plasma HCO3- concentration during digestion and there was no increase in arterial P-CO2. The increased arterial P-CO2 during digestion is not caused, therefore, by the increased metabolism during digestion or a lower ventilatory responsiveness to ventilatory stimuli during a presumably relaxed state in digestion. Furthermore, the constant arterial P-CO2, in the absence of an alkaline tide, of omeprazole-treated snakes strongly suggests that pH rather than P-CO2 normally affects chemoreceptor activity and ventilatory drive.

Meal size and specific dynamic action in the rattlesnake Crotalus durissus (Serpentes : Viperidae)

We studied the effect of meal size on specific dynamic action (SDA) in the South American rattlesnake Crotalus durissus, by measuring oxygen consumption rates (VO2) prior to and after the ingestion of meals ranging from 10-50% of snake's body mass. Regardless of meal size, variation in VO2 with time during digestion demonstrated the same general pattern. Oxygen consumption rates peaked between 15 and 33 h post-feeding, at values 3.7-7.3 times those prior to feeding. Snakes, while digesting meals of 30% and 50% of their body mass, experienced VO2 that exceeded rates measured during forced activity. Following peaks in VO2, rates returned to prefeeding values within 62-170 h post-feeding. Post-prandial peak in VO2 and the duration of the metabolic response to feeding increased with meal size. Digestion is an energetically demanding activity for C. durissus, with an estimated cost equaling 12-18% of the ingested assimilated energy.

Metabolic response to feeding in Tupinambis merianae: Circadian rhythm and a possible respiratory constraint

The diurnal tegu lizard Tupinambis merianae exhibits a marked circadian variation in metabolism that is characterized by the significant increase in metabolism during part of the day. These increases in metabolic rate, found in the fasting animal, are absent during the first 2 d after meal ingestion but reappear subsequently, and the daily increase in metabolic rate is added to the increase in metabolic rate caused by digestion. During the first 2 d after feeding, priority is given to digestion, while on the third and following days, the metabolic demands are clearly added to each other. This response seems to be a regulated response of the animal, which becomes less active after food ingestion, rather than an inability of the respiratory system to support simultaneous demands at the beginning of digestion. The body cavity of Tupinambis is divided into two compartments by a posthepatic septum (PHS). Animals that had their PHS surgically removed showed no significant alteration in the postprandial metabolic response compared to tegus with intact PHS. The maximal metabolic increment during digestion, the relative cost of meal digestion, and the duration of the process were virtually unaffected by the removal of the PHS.

Circadian pattern of Bothrops moojeni in captivity (Serpentes: Viperidae)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Negative Effects of Alcohol Intake and Estrogen Deficiency Combination on Osseointegration in a Rat Model

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Radionuclide concentrations in raw and purified phosphoric acids from Brazil and their processing wastes: implications for radiation exposures

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Analyses of the genotoxic and mutagenic potential of the products formed after the biotransformation of the azo dye Disperse Red 1

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Recuperação e resposta germinativa de sementes de leguminosas passadas pelo trato digestório bovino

A germinação de sementes pode ser influenciada pela passagem através do trato digestório animal, que, nesse caso, poderá atuar como dispersor, dependendo de como as sementes são afetadas. Quando a passagem pelo trato digestório animal não reduz a capacidade germinativa das sementes, o agente dispersor é considerado legítimo. Este trabalho aborda a influência da ingestão de sementes de Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit, Cajanus cajan (L.) Huth e Calopogonium mucunoides Desv. por Bos taurus Linnaeus (1758), sobre sua germinação e viabilidade, com o objetivo de avaliar o gado bovino como legítimo agente dispersor dessas espécies utilizadas como forrageiras. Amostras de sementes foram misturadas ao alimento oferecido a três fêmeas de B. taurus, cujas fezes foram recolhidas até 36 horas após a ingestão e submetidas à triagem para recuperação das sementes, as quais foram testadas para germinação e crescimento inicial. Como controle foram usadas sementes intactas não ingeridas. A porcentagem de recuperação de sementes não danificadas variou de 12,3% até cerca de 17,5%. A ingestão pelos animais afetou severamente a capacidade de germinação das sementes de Cajanus cajan, enquanto que em Calopogonium mucunoides a redução da porcentagem de germinação ocorreu em menor escala em comparação com a primeira. No caso de L. leucocephala, a germinação não foi influenciada pelo tratamento, o que no caso pode estar relacionado a uma maior dureza do tegumento em sementes dessa espécie. em C. mucunoides e L. leucocephala a velocidade de protrusão radicular foi ligeiramente aumentada em sementes tratadas, ao passo que o IVE da primeira foi reduzido. A ingestão também reduziu a taxa de crescimento em altura de plântulas de C. cajan, sendo o efeito menos acentuado em C. mucunoides. em L. leucocephala, a altura média foi maior em plântulas de sementes tratadas. Os resultados sugerem que o gado bovino não pode ser considerado um legítimo dispersor para L. leucocephala, C. mucunoides e C. cajan.

Suscetibilidade de operárias e larvas de abelhas sociais em relação à ricinina

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Locais de implante de microchips de identificação eletrônica de leitões: seleção e validação por análise de imagem

Nas últimas décadas, a produção de suínos, pressionada por uma crescente demanda por alimentos, tem-se caracterizado pela maior concentração de animais em grandes unidades de produção, dificultando o registro dos dados individuais. Os sistemas automáticos de identificação eletrônica podem auxiliar a detecção de doenças, a avaliação de respostas fisiológicas, o controle de ingestão de alimentos, a atividade física e ainda o impacto ambiental causado pelo sistema de produção, promovendo melhor controle da propriedade. Transponders injetáveis, brincos eletrônicos e o monitoramento por meio da análise de imagem estão sendo utilizados no processo de identificação. O objetivo desta pesquisa foi avaliar os diferentes locais de implante subcutâneo de microchips em leitões, verificando-se possíveis infecções e/ou rejeições, migrações dos microchips em relação ao local de implante e sua validação em relação à análise de imagem.

Arterial diffuse intimal thickening associated with enzootic calcinosis of sheep

Foram feitos estudos morfométrico, imunoistoquímico e ultra-estrutural do espessamento intimal difuso (DIT) das artérias de 7 ovinos com sinais clínicos de calcinose enzoótica espontânea causada pela ingestão da planta Nierembergia veitchii. As lesões caracterizavam-se por deposição de sais de cálcio na média como placas e estrias que, com frequência faziam saliência para a luz, criando rugosidades e irregularidades da íntima. Não foram observadas calcificações na artéria pulmonar e no sistema venoso. Microscopicamente, as calcificações das artérias restringiam-se quase que exclusivamente à média. Na imunoistoquimica, foi verificada a-actina nas células da média e nas do espessamento intimal. Receptores para 1,25(OH)2D3 foram evidenciados nos núcleos das células musculares da média, da íntima e das células endoteliais. As análises morfométricas em microscopia ótica revelaram, nas artérias, DIT irregularmente distribuido sem relação com a intensidade dos processos de calcificação subjacente nem com a espessura da média remanescente. A morfometria das alterações ultra-estruturais das células musculares lisas da média e da íntima espessada, mostrou que nessas últimas foi verificado aumento de até 318% na fração volumétrica das organelas de síntese em detrimento dos elementos contráteis, quando comparados com os valores das células da média. Essas modificações indicam a transformação das células musculares lisas de um tipo contrátil para células de tipo sintético. Entre essses dois extremos foram evidenciadas diversas formas intermediárias. Foram observadas evidências histológicas e ultra-estruturais da transformação e migração de células da média através das fenestras da lâmina elástica interna, para a íntima, onde proliferam e formam o DIT. Foi concluído que o DIT é um componente constante nas lesões arterioscleróticas nas calcinoses dos ovinos induzidas pela planta N. veitchii e que as células predominantes são células musculares lisas provenientes de predecessoras da média. Foi constatado que o DIT só excepcionalmente apresenta calcificação, vascularização, presença de células espumosas e fendas de colesterol. Não foram vistas áreas de necrose. Sugere-se que o fator indutor das alterações arteriais é o 1,25(OH)2D3 contido em N. veitchii.

Cara inchada of cattle, an infectious, apparently soil antibiotics-dependant periodontitis in Brazil

O objetivo desta revisão das pesquisas sobre a cara inchada dos bovinos (CI), realizadas no decorrer dos últimos 30 anos, é de elucidar melhor a sua etiologia. A CI geralmente tem sido considerada de origem nutricional, causada primariamente por deficiência ou desequilíbrio mineral. A doença caracteriza-se por uma periodontite rapidamente progressiva, que afeta os tecidos peridentários a nível dos premolares e molares no período de erupção dos dentes e que se inicia geralmente em bezerros jovens. A doença causou grandes perdas econômicas aos pecuaristas da Região Centro-Oeste do Brasil, nas décadas de 1960 e 1970, com a ocupação de novas terras para criação de gado. O freqüente abaulamento lateral dos ossos maxilares nos bezerros, que deu à doença o nome popular de cara inchada, foi demonstrado ser conseqüente à periostite crônica ossificante resultante da alveolite purulenta da CI. Das lesões peridentárias foi isolado, em grande número, Bacteroides melaninogenicus, sempre junto com Actinomyces (Corynebacterium) pyogenes. Bactérias classificadas como pertencentes ao grupo sacarolí-tico e não-sacarolítico dos pigmentados de negro Bacteroides melaninogenicus e Bacteroides spp também foram isoladas, em pequeno número, de bovinos jovens sadios de fazendas CI-negativas. Ensaios in vitro mostraram que os antibióticos estreptomicina e actinomicina, bem como os sobrenadantes de cultivos de actinomicetos do solo de fazendas CI-positivas, aplicadas nas bactérias ensaiadas em concentrações subinibidoras, aumentaram significativamente (até 10 vezes) a aderência de B.melaninogenicus a células epiteliais da gengiva bovina. Esses antibióticos são produzidos no solo em conseqüência de um aumento do número de actinomicetos, incluindo os do gênero Streptomyces, quando há modificação de sua microbiota em áreas previamente ocupadas por mata virgem ou vegetação natural de Cerrado, que foram cultivadas pela primeira vez na formação de pastagem para o gado. em face da epidemiologia da CI, há fortes evidências de que a ingestão desses antibióticos pelos bovinos, junto com a forrageira, seja importante fator desencadeante para o desenvolvimento da periodontite. Através do aumento da aderência de B. melaninogenicus ao epitélio da gengiva marginal, em face da ingestão dos antibióticos pelos animais, as bactérias conseguem colonizar, formar a placa bacteriana e tornar-se patogênicas. Há evidência de que o fator desencadeante (aparentemente, os antibióticos) esteja também presente no leite de vacas-mães de bezerros afetados pela CI. Foi demonstrado que as bactérias envolvidas na periodontite produzem enzimas e endotoxinas capazes de ação destrutiva sobre os tecidos peridentários. A epidemiologia da CI, com a diminuição de sua incidência e o seu desaparecimento no decorrer dos anos, pode ser explicada pelo fato de que o prévio equílibrio da microbiota no solo virgem foi alcançado novamente e a produção dos antibióticos se reduziu. Desta maneira, a CI deve ser considerada como uma periodontite infecciosa multifatorial, causada sobretudo por bactérias anaeróbias pertencentes ao grupo Bacteroides melaninogenicus e, ao que tudo indica, desencadeada pela ingestão contínua, com a forrageira, de concentrações subinibidoras de antibióticos de solos recentememente cultivados. Esta hipótese é reforçada pela observação recente de novos surtos de CI, em áreas anteriormente positivas para a doença, em conseqüência da reforma de pastagens e capineiras após muitos anos. A natureza infecciosa da CI-periodontite foi confirmada através de experimento, em que virginiamicina mostrou-se eficaz no tratamento oral de bovinos afetados pela doença. Os antibióticos espiramicina e virginiamicina, usados como aditivos em suplementos minerais no campo, mostraram-se eficientes na prevenção da CI.

Surtos de botulismo em bovinos no Brasil associados à ingestão de água contaminada

Botulismo em bovinos resulta da ingestão de toxina previamente formada. No presente trabalho são descritos sete surtos da intoxicação onde os dados clínico-patológicos, epidemiológicos e os achados laboratoriais indicaram a possível ingestão da toxina através da água contaminada. O coeficiente médio de mortalidade foi de 20,1%, com letalidade de 99,92%, e morbidade de 31,62%. Dos cerca de 9.000 bovinos envolvidos nos surtos, 2.844 morreram com quadro clínico predominantemente superagudo e agudo. A alta morbidade e mortalidade foram registradas num curto período de tempo e envolveram todas as categorias animais, com quadro clínico-patológico caracterizado por paresia e paralisia da musculatura da locomoção, deglutição e mastigação e ausência de lesões macroscópicas. As circunstâncias em que ocorreram os surtos estiveram relacionadas com a existência de carcaças de animais decompostas ou matéria orgânica vegetal na água de dessedentação. Foram detectadas toxinas botulínicas C e/ou D nas coleções de água, nas vísceras e no soro sangüíneo de parte considerável dos materiais examinados.

A etiologia da cara inchada, uma periodontite epizoótica dos bovinos

Uma versão condensada em português de um artigo de revisão sobre a periodontite da cara inchada dos bovinos, publicado em inglês, está apresentada com algumas informações adicionais. A doença foi responsável por grandes perdas de bovinos jovens, principalmente nas décadas de 1970 e l980 no Brazil Central. em face da periodontite progressiva e a perdas de dentes, os animais não podem se alimentar convenientemente, tornam-se emaciados e podem morrer. A doença foi tida como uma deficiência ou desequilíbrio mineral. Mas as pesquisas de campo e de laboratório, realizadas durante 30 anos, mostraram que trata-se de doença infecciosa multifatorial a ser definida como Periodontite Epizoótica Bovina. Chegou-se à conclusão que os fatores principais para o seu desenvolvimento são: (1) a idade dos bovinos na fase de erupção dos dentes premolares e molares; (2) a presença de bactérias do grupo Bacteroides spp nos espaços subgengivais; e (3) a ingestão com a forragem de concentrações subinibitórias de antibióticos, sobretudo de estreptomicina, produzidos por actinomicetos cujo número é aumentado em solos virgens recém-cultivados na formação de pastagens após a derrubada da mata ou da vegetação de Cerrado; isto leva a um aumento da aderência dos bacteróides ao epitélio gengival e à destruição dos tecidos peridentários. Hoje em dia, a doença perdeu a sua importância e praticamente desapareceu, porque a microbiota do solo entrou novamente em equilíbrio e a abertura de grandes áreas virgens para a pecuária cessou. Porém, novos surtos podem ocorrer em áreas anteriormente positivas para a doença quando, na reforma de pastagens ou capineiras, houver um novo desequilíbrio da microbiota do solo. Outros antibióticos, como a espiramicina e virginiamicina, administrados por via oral ou adicionado a misturas minerais, podem controlar a periodontite.