Serotonergic mechanisms of the lateral parabrachial nucleus in renal and hormonal responses to isotonic blood volume expansion

This study investigated the involvement of serotonergic mechanisms of the lateral parabrachial nucleus (LPBN) in the control of sodium (Na+) excretion, potassium (K+) excretion, and urinary volume in unanesthetized rats subjected to acute isotonic blood volume expansion (0.15 M NaCl, 2 ml/100 g of body wt over 1 min) or control rats. Plasma oxytocin (OT), vasopressin (VP), and atrial natriuretic peptide (ANP) levels were also determined in the same protocol. Male Wistar rats with stainless steel cannulas implanted bilaterally into the LPBN were used. In rats treated with vehicle in the LPBN, blood volume expansion increased urinary volume, Na+ and K+ excretion, and also plasma ANP and OT. Bilateral injections of serotonergic receptor antagonist methysergide (1 or 4 mu g/200 eta 1) into the LPBN reduced the effects of blood volume expansion on increased Na+ and K+ excretion and urinary volume, while LPBN injections of serotonergic 5-HT2a/HT2c receptor agonist, 2.5-dimetoxi-4-iodoamphetamine hydrobromide (DOI;1 or 5 mu g/200 eta 1) enhanced the effects of blood volume expansion on Na+ and K+ excretion and urinary volume. Methysergide (4 mu g) into the LPBN decreased the effects of blood volume expansion on plasma ANP and OT, while DOI (5 mu g) increased them. The present results suggest the involvement of LPBN serotonergic mechanisms in the regulation of urinary sodium, potassium and water excretion, and hormonal responses to acute isotonic blood volume expansion.

Role of catecholaminergic neurones of the caudal ventrolateral medulla in cardiovascular responses induced by acute changes in circulating volume in rats

Several findings suggest that catecholaminergic neurones in the caudal ventrolateral medulla (CVLM) contribute to body fluid homeostasis and cardiovascular regulation. The present study sought to determine the effects of lesions of these neurones on the cardiovascular responses induced by changes in circulating volume. All experiments were performed in male Wistar rats (320-360 g). Medullary catecholaminergic neurones were lesioned by microinjection of anti-dopamine beta-hydroxylase-saporin (6.3 ng in 60 nl; SAP rats, n = 14) into the CVLM, whereas sham rats received microinjections of free saporin (1.3 ng in 60 nl, n = 15). Two weeks later, rats were anaesthetized (urethane, 1.2 g kg(-1), I.V..), instrumented for measurement of mean arterial pressure (MAP), renal blood flow (RBF) and renal vascular conductance (RVC), and infused with hypertonic saline (HS; 3 M NaCl, 0.18 ml (100 g body weight)(-1), I.V.) or an isotonic solution (volume expansion, VE; 4% Ficoll, 1% of body weight, I.V.). In sham rats, HS induced sustained increases in RBF and RVC (155 +/- 7 and 145 +/- 6% of baseline, at 20 min after HS). In SAP rats, RBF responses to HS were blunted (125 +/- 6%) and RVC increases were abolished (108 +/- 5%) 20 min after HS. Isotonic solution increased RBF and RVC in sham rats (149 +/- 10 and 145 +/- 12% of baseline, respectively, at 20 min). These responses were reduced in SAP rats (131 +/- 6 and 126 +/- 5%, respectively, at 20 min). Pressor responses to HS were larger in SAP rats than in sham rats (17 +/- 5 versus 9 +/- 2 mmHg, at 20 min), whereas during VE these responses were similar in both groups (6 +/- 3 versus 4 +/- 6 mmHg, at 20 min). Immunohistochemical analysis indicates that microinjections of anti-D beta H-saporin produced extensive destruction within the A1/C1 cell groups in the CVLM. These results suggest that catecholaminergic neurones mediate the cardiovascular responses to VE or increases in plasma sodium levels.

Efeitos da redução no conteúdo de sódio da dieta sobre o volume de água corporal e marcadores inflamatórios em pacientes com insuficiência renal crônica em tratamento hemodialítico

Pós-graduação em Fisiopatologia em Clínica Médica - FMB

Efeitos da efedrina sobre as funções cardiovascular e renal de cães sob anestesia com pentobarbital sódico

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: Com a perspectiva criada por algumas pesquisas de ações diferenciadas da efedrina sobre a função renal, dependendo da dose utilizada, e considerando-se as controvérsias ainda existentes a respeito dos seus efeitos sobre a função renal, esta pesquisa experimental tem como objetivo verificar se doses diferentes de efedrina determinam efeitos hemodinâmicos e renais diferenciados. MÉTODO: em 32 cães anestesiados com pentobarbital sódico (PS), submetidos a preparação cirúrgica, cateterismo, monitorização, expansão do volume do fluido extracelular e respiração controlada, foi estudada a hemodinâmica cardiovascular e renal e a função renal. Os cães foram distribuídos aleatoriamente em quatro grupos: G controle (n = 8), com os cães permanecendo apenas sob o efeito do PS, G ef. 2 µg (n = 8), G ef. 10 µg (n = 8) e G ef. 100 µg (n = 8), com os cães recebendo efedrina nas doses respectivas de 2, 10 e 100 µg.kg-1.min-1. Os atributos cardiovasculares e renais foram estudados em 5 momentos: controle (M1 e M2), durante a infusão de efedrina (M3 e M4) e após a suspensão da infusão de efedrina (M5). RESULTADOS: Não houve diferença significante entre os grupos em relação aos atributos estudados. em G ef. 2 µg houve aumento significante de freqüência cardíaca, fluxo sangüíneo aórtico, débito urinário e excreção fracionária de sódio. em G ef. 10 µg houve aumento apenas da freqüência cardíaca e fração de filtração, enquanto em G ef. 100 µg ocorreu aumento de freqüência cardíaca, pressão arterial média, pressão venosa central, fluxo sangüíneo aórtico e hematócrito; por outro lado, ocorreu diminuição dos fluxos plasmático e sangüíneo renais e aumento da resistência vascular renal. CONCLUSÕES: A efedrina, dependendo da dose utilizada, apresenta ações hemodinâmicas e renais diferenciadas.

The Effects of 6% Hydroxyethyl Starch-Hypertonic Saline in Resuscitation of Dogs with Hemorrhagic Shock

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Eficácia da solução de cloreto de sódio a 7,5% com e sem dextran 70 a 6% na preservação da função renal de cães hipovolêmicos submetidos à isquemia-reperfusão

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: As soluções hipertônicas de cloreto de sódio, associadas ou não a colóides hiperoncóticos, podem ser eficazes em proteger o rim em situações de hipovolemia. O objetivo deste estudo foi verificar, em cães, o real benefício dessas soluções sobre a função renal, em vigência de hipovolemia e isquemia do órgão. MÉTODO: em 24 cães, anestesiados com pentobarbital sódico, submetidos à nefrectomia direita e à expansão volêmica com solução de Ringer (1 ml.kg-1.min-1), foram observadas possíveis alterações renais morfo-funcionais após hemorragia de 20 ml.kg-1 e trinta minutos de total isquemia renal esquerda, com posterior reperfusão, além da repercussão renal da administração de soluções de cloreto de sódio 7,5% (SH) e esta em dextran 70 a 6% (SHD). Atributos estudados: FC, PAM, pressão de veia cava inferior, fluxo sangüíneo renal, resistência vascular renal, hematócrito, Na+, K+, osmolaridade plasmática, PaO2, PaCO2 e pH, depuração (para-aminohipurato de sódio - PAH-1, creatinina, osmolar, água livre, Na+, K+), fração de filtração, volume e osmolaridade urinários, excreções urinárias e fracionárias de Na+ e K+ e exame histopatológico do rim. Os atributos foram estudados em três grupos (G1, G2 e G3) e em cinco momentos. RESULTADOS: Houve elevação estatisticamente significativa da pressão arterial média em G2 e G3, da resistência vascular renal em G1, do fluxo sangüíneo renal e da depuração de PAH em G3, da excreção fracionária de Na+ em G2 e G3, das depurações de creatinina, osmolar, de água livre e de Na+ e K+, da excreção urinária de Na+ e K+ e do volume urinário em G3. CONCLUSÕES: A SHD administrada 15 minutos após hemorragia moderada e 30 minutos antes de insulto isquêmico de 30 minutos foi eficiente em proteger o rim de cães das repercussões da isquemia-reperfusão. Não foi constatada alteração histopatológica renal à microscopia óptica.

Effect of high-dose fentanyl on renal function in dogs

OBJETIVOS: Estudamos os efeitos de alta dose de fentanil (F) em atributos de função renal (FR) do cão. DESENHO: Anestesiamos com pentobarbital sódico (PS) 16 cães divididos aleatoriamente em 2 grupos: manutenção com PS (Gi) e PS com F (0,05 mg.kg-1) (G2). INTERVENÇÃO: os cães foram ventilados artificialmente e tiveram cateterizadas as veias femorais esquerda e direita e a artéria femoral esquerda para infusão de drogas e coleta de dados hemodinâmicos e de sangue para dosagens laboratoriais. Coletou-se urina durante todo experimento. MENSURAÇÃO: Determinaram-se os valores de atributos de FR.. RESULTADOS: PS não mudou a FR e o comportamento de G1 deveu-se à expansão do volume extracelular. O F diminuiu significativamente freqüência cardíaca, pressão arterial média, clearance de creatinina, volume urinário, clearance osmolar e excreção fracionária de sódio e potássio. CONCLUSÕES: A diminuição da FR foi provavelmente devida às alterações hemodinâmicas induzidas pelo F, não se descartando possível ação da aldosterona.

Effects of hypertension on maternal adaptations to pregnancy: experimental study on spontaneously hypertensive rats

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeitos cardiovascular e metabólico da reposição volêmica com solução salina hipertônica 7,5% associada ou não ao hidroxietilamido 130/0,4 em gatas com hipovolemia induzida

A hipovolemia é caracterizada por uma perda de fluido corpóreo, cursando com inadequado fluxo circulatório e consequentemente lesão tecidual. Neste trabalho, objetivou-se comparar a expansão volêmica resultante da administração de solução salina hipertônica (NaCl 7,5%), isolada ou em associação com hidroxietilamido 130/0,4 (HES 130/0,4), em gatas com hipovolemia induzida, sob anestesia geral inalatória com isofluorano. Foram utilizadas 12 gatas, sem raça definida, adultas, com massa corporal média de 3,07±0,56kg. Os animais foram anestesiados com isofluorano e, após a preparação cirúrgica, foram mantidos em 1CAM sob ventilação controlada. Após a estabilização do plano anestésico, foram avaliados os parâmetros basais. em ato contínuo, iniciou-se a fase de hipovolemia, por meio da retirada de 30ml kg-1 de sangue da artéria femoral. Após 60 minutos da estabilização do quadro de hipovolemia, foi realizada nova mensuração dos dados, alocando-se os animais aleatoriamente em dois grupos: GSH (grupo solução hipertônica, n=6), que receberam, na fase de expansão volêmica, NaCl 7,5% isolada, na dose de 4ml kg-1, e GSHC (grupo salina hipertônica associado ao coloide, n=6), que receberam NaCl 7,5%, na mesma dose citada, em associação com HES 130/0,4, na dose de 30ml kg-1. Após realização do tratamento, foram avaliados novamente os efeitos cardiovasculares e hemogasométricos por 120 minutos. As pressões arteriais média (PAM), sistólica (PAS) e diastólica (PAD) foram maiores logo após a expansão volêmica (T0) para o GSH. de T45 até T120, as PAM, PAS e PAD foram maiores para o GSHC, em comparação com o GSH. A pressão venosa central foi maior no GSHC até T60. Não foram observadas diferenças entre grupos para frequência cardíaca e respiratória, íons sódio e potássio, déficit de base, bicarbonato, saturação de oxigênio na hemoglobina, glicose, PaCO2, PaO2 e pH. Conclui-se que a administração de NaCl 7,5% isoladamente aumenta rapidamente a PAM, PAS e PAD em gatos com hipovolemia induzida, mantendo esse efeito por apenas 30 minutos, enquanto que a administração de hidroxietilamido 130/0,4 associado à NaCl 7,5% promove reestabelecimento mais tardio (após 30 minutos), porém mais duradouro (até 120 minutos) da PAM, PAS e PAD em gatas com hipovolemia induzida. A administração de HES 130/0,4 associada à NaCl 7,5% promove aumento acentuado da PVC por até 60 minutos após a administração.

Light-induced relief gratings and a mechanism of metastable light-induced expansion in chalcogenide glasses

We report on a metastable light-induced volume expansion in Ge25+xGa10-xS65 glasses under irradiation with band gap (UV) light, which can result in recording of relief gratings on their surface in the case of irradiation with two interfering beams. We propose a mechanism for the expansion, which is based on the light-induced change in the polarizability of secondary (van der Waals type) bonds and the effect of this change on primary (covalent type) bonds of the glass. The effect is suggested to be due to an interference of electrons, which belong to a chalcogen atom and participate in the formation of secondary and primary bonds, respectively. We suggest that a minimum point of the Lennard-Jones potential, which corresponds to the equilibrium position of a chalcogen atom is shifted in the course of irradiation to a larger interatomic distance. This shift causes a volume expansion and allows a diffusion of chalcogen atoms into the irradiated area. We show that light-induced polymerization of the glass network is an important attribute of the light-induced volume expansion.

EFEIFOS DO SULFATE DE MAGNESIO NA HEMODINAMICA CARDIOVASCULAR DE CAES ANESTESIADOS COM PENTOBARBITAL SODICO

Background and Objectives - A controversy exists in the literature regarding the effects of the acute administration of magnesium on the cardiovascular system of animals and humans. The purpose of this study was to evaluate the effects of hypermagnesemia on the cardiovascular hemodynamics of dogs. Methods - Sixteen mongrel dogs were anesthetized with pentobarbitone 30 mg.kg-1 and submitted to volume expansion with Ringer's solution (0.4 ml.kg-1.min-1 and mechanical ventilation with room air. In this model, the hemodynamic repercussions of the following drugs and doses were studied. pentobarbitone 5 mg.kg-1 Group 1, control - and the association of pentobarbitone and magnesium sulphate (MS), at the dose of 140 mg.kg-1 injected in 15 minutes, followed by an infusion of 80 mg.kg-1.h-1 - Group 2. The parameters studied were: heart rate, blood pressure, inferior vena cava pressure, cardiac index, systolic index and peripheral resistance index, evaluated at 5 different moments: 15(M1), 30(M2), 60(M3) and 75(M4) minutes after the first suppplementary dose of pentobarbitone and 15 minutes (M5) after the second supplementary dose. In Group 2, the moments M3, M4, M5 corresponded to 15, 30 and 60 minutes after the priming dose of magnesium sulphate. Results - Group 1 animals exhibited tachycardia since the beginning of the experiment. There was a decrease in the cardiac index, in the systolic index and an increase in the inferior vena cava pressure. Group 2 animals also exhibited tachycardia, but heart rate decreased after MS infusion. The blood pressure and the peripheral resistance index decreased. The systolic index increased and the cardiac index decreased only at the end of the experiment. Conclusions: The antiadrenergic effects of MS could have been responsible for the decrease in heart rate. The vasodilating effects of the magnesium induced the decrease in the peripheral resistance index. The systolic index increased, showing that myocardial depression did not occur.

EFEITOS DO SULFATE DE MAGNESIO NA HEMODINAMICA E FUNCAO RENAL DE CAES ANESTESIADOS CORN PENTOBARBITAL SODICO

Background and objectives - The use of magnesium sulphate for the prevention of seizures in pre-eclampsia may induce hypermagnesemia. Clinical and experimental studies are not in agreement about the effects of magnesium on the renal hemodynamics and function. We therefore studied the effects of hypermagnesemia on the renal hemodynamics and function of dogs anesthetized with pentobarbitone. Methods - Sixteen mongrel dogs were anesthetized with pentobarbitone 30 mg.kg-1 and submitted to extracellular ) and mechanical ventilation with room air. The dogs were volume expansion with Ringer's solution (0.4 ml.kg.min allocated into two groups of 8 animals, for the study of renal hemodynamics and function following the administration of 5 mg.kg-1 of pentobarbitone (Group 1 - control or of pentobarbitone associated with magnesium sulphate in the dose (Group 2). The parameters studied were: PAH of 140 mg.kg, administered in 15 minutes, followed by 80 mg.kg-1.h-1 clearance, creatinine clearance, osmolar clearance, free water clearance, renal blood flow, renal vascular resistance, filtration fraction, urinary volume, plasmatic and urinary osmolarity, urinary and fractionary excretion of sodium and potassium, measured at five moments: 15 (M1), 30 (M2), 60 (M3) and 75 (M4) minutes after the first supplementary dose of pentobarbitone and 15 minutes (M5) after the second supplementary dose in Group 1. In Group 2, the moments M3, M4, M5 were 15, 30 and 60 minutes after the priming dose of magnesium sulphate and during the maintenance dose. Results - In Group I no significant changes were observed in renal hemodynamic parameters and creatinine clearance. The extracellular volume expansion increased urinary volume and decreased urinary osmolarity as a consequence of sodium, potassium and free water clearance. The fractionary excretion of sodium was maintained. The plasmatic osmolarity increased. In Group 2, renal hemodynamic parameters and creatinine clearance were also maintained. There was an increase in renal sodium clearance, as detected by the increase in the fractionary excretion of sodium. Conclusions - Magnesium sulphate did not produce significant changes in renal hemodynamics and facilitated the renal excretion of sodium in dogs anesthetized with pentobarbitone.

Efeitos do alopurinol em rins isquemicos de caes anestesiados com pentobarbital sodico

Background and Objectives - Allopurinol is a drug which inhibits the formation of noxious renal free radicals. The aim of this study was to evaluate the protecting renal effects of allopurinol in ischemic kidneys of dogs. Methods - Sixteen dogs were anesthetized with sodium pentobarbital and submitted to extracellular volume expansion (1.4 ml.kg-1.min-1), to mechanic ventilation with air, to right nephrectomy and to left renal artery clamping. Changes which might occur in renal morphology and function after 30 min of total ischemia and posterior reperfusion were studied in Group 1 (G1), in addition to the action of allopurinol (50 mg.kg-1) on those kidneys, when administered 24 h before the experiment and 1 h before the ischemic procedure in Group 2 (G2). The following parameters: heart rate, inferior vena cava pressure, mean blood pressure, PAH clearance (PAH(c)), renal blood flow (RBF), renal vascular resistance (RVR), creatinine clearance (Cr(c)), filtration fraction, urine output, plasma and urine osmolality, osmolar clearance, free water, sodium and potassium clearance, urine and fractional sodium and potassium excretion, hematocrit, rectal temperature, and left kidney histology were evaluated in four moments: M1 control, and M2, M3, M4 obtained immediately, 15 and 30 min after unclamping of the left renal artery. In G2, M1, M2, M3 and M4 were obtained 45, 90, 105, and 120 min after the second allopurinol dose. Results - Both groups showed the highest values for PAH(c), RBF, and Cr(c), and the lowest values for RVR in M1. Animals were tachycardiac since the beginning of the experiment both in G1 and in G2. The other parameters were not changed. Left kidney histological evaluation showed alterations compatible with acute tubular necrosis in both experimental groups. Conclusions - Alterations found in renal hemodynamics were compatible with the release of vasoconstrictor substances due to renal ischemia. Allopurinol was not effective in preventing renal alterations caused by ischemia and reperfusion.

Efeitos na expansão volêmica e na oxigenação sistêmica e gastrointestinal após reposição com hidroxietilamido, associado ou não à solução salina hipertônica, e Ringer lactato em cães submetidos a choque hemorrágico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)