Autonomic control of heart rate is virtually independent of temperature but seems related to the neuroanatomy of the efferent vagal supply to the heart in the bullfrog, Lithobathes catesbeianus

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

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.

Influência da oclusão bilateral das artérias carótidas comuns sobre a atividade vagal

The effects of carotid occlusion on parasympathetic activity were studied in anesthetized dogs submitted to beta adrenergic blockade. Modifications of the heart rate, before and after administration of atropine, were utilized for assessment of vagal changes. When vagal activity was intact there was elevation of the heart rate. After parasympathetic blockade carotid occlusion did not cause heart rate modifications. The data suggest that carotid occlusion produced vagal inhibition.

Influência do controle vagal na resistência vascular pulmonar e desvio intracardíaco em Crotalus durissus (Squamata: Viperidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Vagal afferent control of abdominal expiratory activity in response to hypoxia and hypercapnia in rats

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Increased Expression of Angiotensin II Type 2 Receptors in the Solitary-Vagal Complex Blunts Renovascular Hypertension

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Auditory stimulation and cardiac autonomic regulation

Previous studies have already demonstrated that auditory stimulation with music influences the cardiovascular system. In this study, we described the relationship between musical auditory stimulation and heart rate variability. Searches were performed with the Medline, SciELO, Lilacs and Cochrane databases using the following keywords: auditory stimulation, autonomic nervous system, music and heart rate variability. The selected studies indicated that there is a strong correlation between noise intensity and vagal-sympathetic balance. Additionally, it was reported that music therapy improved heart rate variability in anthracycline-treated breast cancer patients. It was hypothesized that dopamine release in the striatal system induced by pleasurable songs is involved in cardiac autonomic regulation. Musical auditory stimulation influences heart rate variability through a neural mechanism that is not well understood. Further studies are necessary to develop new therapies to treat cardiovascular disorders.

Autonomic control of cardiorespiratory interactions in fish, amphibians and reptiles

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

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 role of the vagus nerve in the generation of cardiorespiratory interactions in a neotropical fish, the pacu, Piaractus mesopotamicus

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeitos agudos do tabagismo sobre a modulação autonômica: análise por meio do plot de poincaré

FUNDAMENTO: O tabagismo altera a função autonômica. OBJETIVO: Investigar os efeitos agudos do tabagismo sobre a modulação autonômica e a recuperação dos índices de variabilidade de frequência cardíaca (VFC) pós-fumo, por meio do plot de Poincaré e índices lineares. MÉTODOS: Foram avaliados 25 fumantes jovens, os quais tiveram a frequência cardíaca analisada, batimento a batimento, na posição sentada, após 8 horas de abstinência, por 30 minutos em repouso, 20 minutos durante o fumo e 30 minutos pós-fumo. Análise de variância para medidas repetidas, seguido do teste de Tukey, ou teste de Friedman seguido do teste de Dunn foram aplicados dependendo da normalidade dos dados, com p < 0,05. RESULTADOS: Durante o fumo, houve redução dos índices SD1 (23,4 ± 9,2 vs 13,8 ± 4,8), razão SD1/SD2 (0,31 ± 0,08 vs 0,2 ± 0,04), RMSSD (32,7 ± 13 vs 19,1 ± 6,8), SDNN (47,6 ± 14,8 vs 35,5 ± 8,4), HFnu (32,5 ± 11,6 vs 19 ± 8,1) e do intervalo RR (816,8 ± 89 vs 696,5 ± 76,3) em relação ao repouso, enquanto que aumentos do índice LFnu (67,5 ± 11,6 vs 81 ± 8,1) e da razão LF/HF (2,6 ± 1,7 vs 5,4 ± 3,1) foram observados. A análise visual do plot mostrou menor dispersão dos intervalos RR durante o fumo. Com exceção da razão SD1/SD2, os demais índices apresentaram recuperação dos valores, 30 minutos após o tabagismo. CONCLUSÃO: O tabagismo produziu agudamente modificações no controle autonômico, caracterizadas por ativação simpática e retirada vagal, com recuperação 30 minutos após o fumo.

Electrocardiographic evaluation of two anesthetic combinations in dogs

Este trabalho teve o objetivo de avaliar as possíveis alterações eletrocardiográficas de cães submetidos a duas condutas anestésicas, indicando aquela que produz menores alterações no eletrocardiograma (ECG). Foram utilizados 40 cães com idade igual ou superior a cinco anos, 24 machos e 16 fêmeas, com peso entre 5 e 42kg, oriundos de clínicas particulares da cidade de São Paulo e do canil da Polícia Militar do Estado de São Paulo, sem sintomas cardiovasculares e triados para tartarectomia. Todos os cães foram submetidos a dois ECG: um antes da anestesia e outro imediatamente antes de se iniciar o procedimento cirúrgico. As características eletrocardiográficas avaliadas foram: ritmo, duração da onda P, do complexo QRS e dos intervalos PR e QT, amplitude das ondas P e R e alterações do segmento ST e da onda T; avaliou-se também o índice de tono vagal (ITV). Os cães foram divididos em: grupo 1, que recebeu atropina, levomepromazina, tiopental e halotano (ALTH) e grupo 2, que recebeu atropina, tiletamina e zolazepam (ATZ). Os resultados mostraram que a associação ALTH produziu algumas alterações discretas no ECG dos cães avaliados, caracterizadas por modificações qualitativas no segmento ST, na onda T e no ritmo cardíaco, reduzindo significativamente o ITV, com tendência à bradicardia e hipóxia. Já a associação ATZ, além das alterações já citadas, produziu diminuição da duração dos intervalos PR e QT, bem como aumentou a freqüência cardíaca, com tendência à taquicardia e hipóxia.

Parada cardíaca inesperada durante colecistectomia: relato de caso

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: A parada cardíaca per-operatória é um evento grave, e sua incidência em nosso serviço é de 31:10.000 anestesias. O objetivo deste relato é apresentar um caso de parada cardíaca durante anestesia geral em uma paciente submetida a colecistectomia. RELATO do CASO: Paciente feminina, 16 anos, 62 kg, estado físico ASA I, submetida à colecistectomia por via aberta. Midazolam (15 mg) por via oral foi a medicação pré-anestésica. Foi realizadas indução anestésica com sufentanil (50 µg), propofol (150 mg) e atracúrio (30 mg). A anestesia foi mantida com isoflurano e N2O. Após trinta minutos de cirurgia ocorreu bradicardia sinusal revertida com atropina (0,5 mg). Vinte minutos depois, ocorreu outra bradicardia com bloqueio átrio-ventricular de 3º grau evoluindo rapidamente para parada cardíaca (PCR) em assistolia, apesar da administração de atropina (1 mg). As manobras de reanimação foram iniciadas imediatamente, juntamente com a administração de adrenalina (1 mg), com retorno dos batimentos cardíacos espontâneos após aproximadamente cinco minutos da PCR. A cirurgia foi concluída e a paciente manteve-se estável hemodinami- camente. A paciente foi extubada duas horas após o término da cirurgia apresentando-se sonolenta, não contactante, com bom padrão ventilatório e hemodinâmico. Após doze horas de observação na unidade de terapia intensiva (UTI) a paciente apresentava-se agitada e desconexa. Vinte e quatro horas após a PCR a paciente recebeu alta da UTI consciente, orientada, sem queixas e sem déficit neurológico. Recebeu alta hospitalar no 4º dia do pós-operatório. CONCLUSÕES: Diversos fatores podem contribuir para a ocorrência de disritmias e parada cardíaca no per-operatório, destacando-se a estimulação vagal secundária às manobras cirúrgicas. O diagnóstico precoce e o rápido início das manobras de reanimação são de fundamental importância para a boa evolução neurológica desses pacientes

Evidence for a respiratory component, similar to mammalian respiratory sinus arrhythmia, in the heart rate variability signal from the rattlesnake, Crotalus durissus terrificus

Autonomic control of heart rate variability and the central location of vagal preganglionic neurones (VPN) were examined in the rattlesnake ( Crotalus durissus terrificus), in order to determine whether respiratory sinus arrhythmia (RSA) occurred in a similar manner to that described for mammals. Resting ECG signals were recorded in undisturbed snakes using miniature datalogging devices, and the presence of oscillations in heart rate (f(H)) was assessed by power spectral analysis (PSA). This mathematical technique provides a graphical output that enables the estimation of cardiac autonomic control by measuring periodic changes in the heart beat interval. At fH above 19 min(-1) spectra were mainly characterised by low frequency components, reflecting mainly adrenergic tonus on the heart. By contrast, at f(H) below 19 min(-1) spectra typically contained high frequency components, demonstrated to be cholinergic in origin. Snakes with a f(H) > 19 min(-1) may therefore have insufficient cholinergic tonus and/or too high an adrenergic tonus acting upon the heart for respiratory sinus arrhythmia ( RSA) to develop. A parallel study monitored f(Hd) simultaneously with the intraperitoneal pressures associated with lung inflation. Snakes with a fH < 19 min(-1) exhibited a high frequency (HF) peak in the power spectrum, which correlated with ventilation rate (f(V)). Adrenergic blockade by propranolol infusion increased the variability of the ventilation cycle, and the oscillatory component of the f(H) spectrum broadened accordingly. Infusion of atropine to effect cholinergic blockade abolished this HF component, confirming a role for vagal control of the heart in matching f(H) and f(V) in the rattlesnake. A neuroanatomical study of the brainstem revealed two locations for vagal preganglionic neurones (VPN). This is consistent with the suggestion that generation of ventilatory components in the heart rate variability (HRV) signal are dependent on spatially distinct loci for cardiac VPN. Therefore, this study has demonstrated the presence of RSA in the HRV signal and a dual location for VPN in the rattlesnake. We suggest there to be a causal relationship between these two observations.