The role of nitric oxide in regulation of the cardiovascular system in reptiles

The roles that nitric oxide (NO) plays in the cardiovascular system of reptiles are reviewed, with particular emphasis on its effects on central vascular blood flows in the systemic and pulmonary circulations. New data is presented that describes the effects on hemodynamic variables in varanid lizards of exogenously administered NO via the nitric oxide donor sodium nitroprusside (SNP) and, preliminary data on the effects of SNP inhibition of nitric oxide synthase (NOS) by L-nitroarginine methyl ester (L-NAME). Furthermore. on hemodynamic variables in the tegu lizard are presented. The findings are compared with previously published data from Our laboratory on three other species of reptiles: pythons (Skovgaard, N., Galli, G., Taylor, E.W., Conlon, J.M., Wang.. T., 2005. Hemodynamic effects of python neuropeptide gamma in the anesthetized python, Python regius. Regul. Pept. 18, 15-26), rattlesnakes (Galli, G., Skovgaard, N., Abe, A.S., Taylor, E.W., Wang, T., 2005. The role of nitric oxide in the regulation of the systemic and the pulmonary vasculature of the rattlesnake, Crotalus durissus terrificus. J. Comp. Physiol. 175B, 201-208) and turtles (Crossley, D.A., Wang, T., Altimiras, J., 2000. Role of nitric oxide in the systemic and pulmonary circulation of anesthetized turtles (Trachemys scripta). J. Exp. Zool. 286, 683-689). These five species of reptiles possess different combinations of division of the heart and structural complexity of the lungs. Comparison of their responses to NO donors and NOS inhibitors may reveal whether the potential contribution of NO to vascular tone correlates with pulmonary complexity and/or with blood pressure. All existing studies oil reptiles have clearly established a potential role for NO in regulating vascular tone in the systemic circulation and NO may be important for maintaining basal systemic vascular tone in varanid lizards, pythons and turtles, through a continuous release of NO. In contrast., the pulmonary circulation is less responsive to NO donors or NOS inhibitors, and it was only in pythons and varanid lizards that the lungs responded to SNP. Both species have a functionally separated heart, so it is possible that NO may exert a larger role in species with low pulmonary blood pressures, irrespective of lung complexity. (C) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Heat Exchange from the Toucan Bill Reveals a Controllable Vascular Thermal Radiator

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

The unequal influences of the left and right vagi on the control of the heart and pulmonary artery in the rattlesnake, Crotalus durissus

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

The Heart of the South American Rattlesnake, Crotalus durissus

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

Interaction of the Anti-Inflammatory Annexin A1 Protein and Tacrolimus Immunosuppressant in the Renal Function of Rats

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Annexin A1 protein attenuates cyclosporine-induced renal hemodynamics changes and macrophage infiltration in rats

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

Glicemia perioperatória e complicações pós-operatórias em cirurgia cardíaca pediátrica

FUNDAMENTO: Anestesia para cirurgia cardíaca pediátrica é sistematicamente realizada em pacientes graves sob condições fisiológicas anormais. No intraoperatório, existem variações significativas da volemia, temperatura corporal, composição plasmática e fluxo sanguíneo tecidual, além de ativação da inflamação, com consequências importantes. Medidas seriadas da glicemia podem indicar estados de exacerbação da resposta neuroendocrinometabólica ao trauma servindo como marcadores prognóstico de morbidade nessa população. OBJETIVO: Correlacionar os níveis de glicemia do período perioperatório de crianças submetidas a cirurgia cardíaca com a ocorrência de complicações no pós-operatório e comparar os níveis intraoperatórios de glicemia de acordo com as condições perioperatórias. MÉTODOS: Informações referentes ao procedimento anestésico-cirúrgico e condições perioperatórias dos pacientes foram coletadas em prontuário. Comparações das médias dos valores perioperatórios da glicemia nos grupos de pacientes que apresentaram, ou não, complicações pós-operatórias e as frequências referentes às condições perioperatórias foram estabelecidas conforme cálculo da razão de chances e em análises univariáveis não paramétricas. RESULTADOS: Valores mais elevados de glicemia intraoperatória foram observados nos indivíduos que apresentaram complicações pós-operatórias. Prematuridade, faixa etária, tipo de anestesia e caráter do procedimento não apresentaram influência na média glicêmica do intraoperatório. O emprego de Circulação Extracorpórea (CEC) esteve associado a maiores valores de glicemia durante a cirurgia. Nos procedimentos com CEC, maiores níveis glicêmicos foram observados nos indivíduos que evoluíram com infecção e complicações cardiovasculares, nas cirurgias sem CEC essa mesma associação ocorreu com complicações infecciosas e hematológicas. CONCLUSÃO: Níveis intraoperatórios mais elevados de glicemia estão associados com maior morbidade no pós-operatório de cirurgia cardíaca pediátrica.

Controle do fornecimento e da utilização de substratos energéticos no encéfalo

Correspondendo a apenas 2% do peso corpóreo, o cérebro apresenta taxa metabólica superior à maioria dos demais órgãos e sistemas. A maior parte do consumo energético encefálico ocorre no transporte iônico para manutenção do potencial de membrana celular. Praticamente desprovido de estoques, os substratos energéticos para o encéfalo são fornecidos necessariamente pela circulação sanguínea.O suprimento desses substratos sofre também a ação seletiva da barreira hemato-encefálica (BHE). O principal substrato, que é a glicose, tem uma demanda de 150 g/dia (0,7 mM/g/min). A metabolização intracelular parece ser controlada pela fosfofrutoquinase. A manose e os produtos intermediários do metabolismo (frutose 1,6 bifosfato, piruvato, lactato e acetato) podem substituir, em parte, a glicose, quando os níveis sangüíneos desta encontram-se elevados. Quando oxidado, o lactato chega a responder por 21% do consumo cerebral de Ov em situações de isquemia e inflamação infecciosa, o tecido cerebral passa de consumidor a produtor de lactato. Os corpos cetônicos também podem reduzir as necessidades cerebrais de glicose desde que oferecidos em quantidades suficientes ao encéfalo. Entretanto, devem ser considerados como um substrato complementar e nunca alternativo da glicose, pois comprometem a produção cerebral de succinil CoA e GTP. Quanto aos demais substratos, embora apresentem condições metabólicas, não existem demonstrações consistentes de que o cérebro produza energia a partir dos ácidos graxos sistêmicos, mesmo em situações de hipoglicemia. de maneira análoga, etanol e glicerol são considerados apenas a nível de experimentação. A utilização dos aminoácidos é dependente da sua captação, limitada tanto pela baixa concentração sangüínea, como pela seletividade da BHE. A maior captação ocorre para os de cadeia ramificada e destes, a valina. A menor captação é a de aminoácidos sintetizados no cérebro (aspartato,gluconato e alanina). Todos podem ser oxidados a CO, e H(2)0. Entretanto, mesmo com o consumo de glicose reduzido a 50%, a contribuição energética dos aminoácidos não ultrapassa 10%. Para manter o suprimento adequado de glicose e oxigênio, o fluxo sangüíneo cerebral é da ordem de 800 ml/min (15% do débito cardíaco). O consumo de O, pelo cérebro é equivalente a 20% do total consumido pelo corpo. Esses mecanismos, descritos como controladores da utilização de substratos energéticos pelo cérebro, sofrem a influência da idade apenas no período perinatal, com a oxidação do lactato na fase pré-latente e dos corpos cetônicos, no início da amamentação.

Efeitos cardiovasculares e renais da injeção intra-arterial de contraste radiológico iônico em cães com restrição hídrica

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: O objetivo desta pesquisa foi estudar os efeitos agudos do contraste radiológico em situações de restrição de volume, avaliando-se os efeitos renais e cardiovasculares após a injeção intra-arterial de contraste radiológico de alta osmolaridade. MÉTODO: Participaram do estudo 16 cães anestesiados com tiopental sódico (15 mg.kg-1) e fentanil (15 µg.kg-1) em bolus, seguido de infusão contínua nas doses de 40 µg.kg-1.min-1 (tiopental sódico) e 0,1 µg.kg-1.min-1 (fentanil). Foi feita hidratação com solução de glicose a 5% (0,03 mL.kg-1.min-1) e a ventilação pulmonar foi controlada mecanicamente com ar comprimido. Foram verificados os seguintes atributos: freqüência cardíaca (FC); pressão arterial média (PAM); pressão da veia cava inferior (PVI); débito cardíaco (DC); hematócrito (Ht); fluxo plasmático efetivo renal (FPER); fluxo sangüíneo renal (FSR); ritmo de filtração glomerular (RFG); fração de filtração; resistência vascular renal (RVR); volume urinário (VU); osmolaridade plasmática e urinária; depuração osmolar, depuração de água livre e depuração de sódio e de potássio; sódio e potássio plasmáticos; excreção urinária e fracionária de sódio e potássio e temperatura retal. Estes atributos foram avaliados em quatro momentos: 30 (M1), 60 (M2), 90 (M3) e 120 (M4) minutos após o início da infusão de para-aminohipurato de sódio e creatinina (início da experiência). No momento 2, no grupo G1 foi feita injeção intra-arterial de solução fisiológica a 0,9% (1,24 mL.kg-1), e no grupo G2 foi injetado contraste radiológico (1,24 mL.kg-1) pela mesma via. RESULTADOS: O grupo G1 apresentou aumento da FC, do FPER, do FSR, da osmolaridade plasmática, da depuração de sódio e da excreção urinária de sódio; apresentou ainda diminuição da osmolaridade urinária, do potássio plasmático, da depuração de potássio e da temperatura retal. No grupo G2 ocorreu aumento da FC, da RVR, do VU, da depuração osmolar, da depuração de sódio e da excreção urinária e fracionária de sódio; ocorreu também redução do (a): hematócrito, ritmo de filtração glomerular, fração de filtração, osmolaridade urinária, depuração de água livre, sódio e potássio urinários, potássio plasmático e temperatura retal. CONCLUSÕES: Neste estudo, conclui-se que a injeção intra-arterial do contraste radiológico causou efeito bifásico na função renal. Inicialmente, provocou aumento da diurese e da excreção de sódio, mas, posteriormente, houve piora das condições hemodinâmicas e, conseqüentemente, da função renal, com aumento da resistência vascular renal e diminuição do ritmo de filtração glomerular.

Contribution of ocular B-mode and triplex Doppler in the evaluation of 10 Poodle dogs with cataracts

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Avaliação de dois modelos experimentais de isquemia e reperfusão cerebral em ratos com oclusão temporária carotídea associada ou não à oclusão vertebral

OBJETIVO: Avaliar a reprodutibilidade de dois modelos experimentais de isquemia e reperfusão cerebral. MÉTODOS: 60 ratos foram distribuídos, aleatoriamente, em três grupos experimentais, com 20 animais cada: I - pinçamento temporário de artéria carótida esquerda; II - cauterização prévia das artérias vertebrais e pinçamento temporário da artéria carótida esquerda; simulado - sem isquemia nem reperfusão. Todos os animais tiveram oclusão definitiva de artéria carótida direita e os três grupos foram subdivididos em dois períodos de reperfusão: A - 60 minutos e B - 120 minutos. Os parâmetros verificados foram: medidas de pressão arterial média sistêmica e fluxo sangüíneo carotídeo; medida de malondialdeído cerebral através do teste TBARS e avaliação histológica do hemisfério cerebral submetido à isquemia e reperfusão. Foi feito também um estudo complementar com angiografia cerebral em 5 animais adicionais. RESULTADOS: Não houve diferenças significativas nas dosagens de malondialdeído cerebral e na freqüência e gravidade das alterações histológicas cerebrais entre os três grupos. Nos grupos GI e GII, a PAM foi significantemente maior no período de isquemia. O fluxo sangüíneo entre os períodos pré e pós-pinçamento aumentou nos grupos IA e IIB, diminuiu no grupo IB e no grupo IIA manteve-se inalterado. As angiografias do estudo complementar mostraram aporte sangüíneo para cérebro através de circulação colateral. CONCLUSÃO: Os modelos de isquemia e reperfusão estudados não demonstraram alterações consistentes de marcadores de lesão cerebral, seja quanto à produção de lipoperóxidos ou de lesões histológicas.

Renal function and histology after acute hemorrhage in rats under dexmedetomidine action

OBJETIVO: Cerca de 50% de indicações de diálise em insuficiência renal aguda vêm de problemas do perioperatório. Alterações na hemodinâmica intra-operatória levam a vasoconstrição renal e hipoperfusão. Estudos prévios não definiram o papel renal da dexmedetomidina em hemorragia. Foram estudados os efeitos da dexmedetomidina na função e histologia renais, em ratos, após hemorragia aguda. MÉTODOS: Estudo encoberto com 20 ratos Wistar, anestesiados com pentobarbital sódico intraperitoneal, 50 mg. kg-1, divididos aleatoriamente em 2 grupos sob sangramento de 30% da volemia: GD - dexmedetomidina iv, 3 µg. kg-1 (10 min), e infusão contínua, 3 µg. kg-1. h-1; GC - pentobarbital. Para estimar depuração renal, administraram-se para-aminohipurato e iotalamato de sódio. Atributos estudados: freqüência cardíaca, pressão arterial média, temperatura retal, hematócrito, depuração de para-aminohipurato e iotalamato, fração de filtração, fluxo sangüíneo renal, resistência vascular renal, análise histológica dos rins. RESULTADOS: em GD, houve valores menores de freqüência cardíaca, pressão arterial média e resistência vascular, mas valores maiores de depuração de iotalamato e fração de filtração. A depuração de para-aminohipurato e o fluxo sangüíneo foram similares nos grupos. As alterações histológicas foram compatíveis com isquemia e houve maior dilatação tubular em GD. CONCLUSÃO: em ratos, após hemorragia aguda, a dexmedetomidina determinou melhor função renal, porém maior dilatação tubular.

Excreção renal de fósforo em cães nefropatas sob estimulação dopaminérgica

A dopamina possui um amplo espectro de ação no sistema urinário. Aumento da taxa de filtração glomerular, do fluxo sanguíneo renal e da excreção fracionada de sódio e fósforo é um efeito renal esperado em indivíduos normais. Este estudo foi realizado com o propósito de testar a hipótese de que a dopamina é capaz de aumentar a excreção fracionada de fósforo em cães nefropatas. Cinco cães sadios e quatro cães nefropatas, com doença predominantemente túbulo-intersticial, foram submetidos à infusão de solução controle (NaCl 0,9%) e solução de dopamina em duas taxas de infusão diferentes (1µg kg-1 min-1 e 3µg kg-1 min-1), sendo realizadas avaliações antes, durante e 30 minutos após a infusão. Os cães sadios apresentaram aumento significativo (P≤0,05) na excreção fracionada e excreção renal de fósforo durante a infusão de 3µg kg-1 min-1, porém a concentração sérica permaneceu sem alterações durante o tratamento. Já os cães nefropatas apresentaram aumento significativo (P≤0,05) na excreção fracionada e excreção renal de fósforo, tanto na dose de 1µg kg-1 min-1, como na de 3µg kg-1 min-1. Além disso, após a infusão de 1µg kg-1min-1, a concentração sérica de fósforo apresentou redução significativa. Os resultados são indicativos de que a dopamina nas doses de 1µg kg-1 min-1 e 3µg kg-1 min-1 podem ser incluídas na terapia de cães nefropatas para melhorar a homeostase de fosfato.

Aplicação da ultrassonografia colorida doppler em programas de transferência de embriões equinos

Os programas comerciais de transferência de embriões em éguas existem por mais de três décadas e são hoje uma das biotécnias mais utilizadas na reprodução assistida de equinos. O exame ultrassonográfico nos períodos pré e pós-cobertura de doadoras de embriões, assim como a avaliação de receptoras no momento da inovulação é de vital importância para o êxito de um programa de transferência de embriões. A ultrassonografia Doppler é uma técnica não-invasiva que permite a avaliação em tempo real da hemodinâmica do trato reprodutivo de animais de grande porte. Por fornecer detalhes anatômicos e informações imediatas sobre a fisiologia do fluxo sanguíneo de tecidos e órgãos, o exame doppler permite a avaliação do potencial ovulatório de folículos e do status funcional de corpo lúteo e útero, além de ser uma técnica auxiliar para o diagnóstico de distúrbios na hemodinâmica do sistema reprodutivo. Alterações na perfusão sanguínea dos futuros folículos dominantes são detectáveis em diferentes fases de seu desenvolvimento, como na divergência folicular e no período pré-ovulatório. A partir dessas informações, é possível determinar o princípio da atividade sexual e o momento ideal para o início de tratamentos superovulatórios e indutores de ovulação, assim como o momento mais apropriado para a realização de coberturas de éguas doadoras de embriões. A avaliação através do modo-Doppler do corpo lúteo e útero de éguas receptoras é também um instrumento auxiliar para a seleção de animais com perfil sérico de progesterona e ambiente uterino adequados para a sobrevivência do embrião e manutenção da gestação. Essa técnica pode ser útil ainda ao se avaliar a interação concepto-maternal. Apesar da aplicabilidade da tecnologia doppler dentro de programas de transferência de embriões, novos estudos visando a determinar padrões de normalidade e posterior caracterização de distúrbios de fluxo sanguíneo de trato reprodutivo ainda se fazem necessários.

Vagal control of heart rate and cardiac shunts in reptiles: Relation to metabolic state

The vagus is clearly of primary importance in the regulation of reptilian cardiorespiratory systems. Vagal control of pulmonary blood flow and cardiac shunts provides reptiles with an additional means of regulating arterial oxygen levels that is not present in endothermic vertebrates (birds and mammals). Within a given species, there exists a clear correlation between withdrawal of vagal tone on the cardiovascular system and elevated metabolic rate. Undisturbed and resting reptiles are normally characterised by high vagal tone, low pulmonary blood flow and large right-left (R-L) cardiac shunts. The low oxygen levels that result from the large R-L shunt may serve to regulate metabolism. However, when metabolism is increased by temperature, exercise or digestion, the R-L cardiac shunt is reduced, which serves to increase oxygen delivery. This response is partially elicit ed by reduction of vagal tone. Interspecies comparisons reveal a similar pattern. Thus, species that are able to sustain the highest metabolic rates possess the highest degree of anatomical ventricular separation and, therefore, less cardiac shunting. It is interesting to note that when cardiac shunts occur in mammals, due for example to developmental defects, they are associated with reduced maximal metabolic rates and impaired exercise tolerance. It appears, therefore, that full separation of ventricular blood flows was a prerequisite for the evolution of high aerobic metabolic rates and exercise stamina in mammals and birds.