Regulation of wake-sleep states and state-dependent cardiovascular function in diet-induced obesity rats

Obesity often predisposes to coronary heart disease, heart failure, and sudden death. Also, several studies suggest a reciprocal enhancing interaction between obesity and sleep curtailment. Aim of the present study was to go deeper in the understanding of sleep and cardiovascular regulation in an animal model of diet-induced obesity (DIO). According to this, Wake-Sleep (W-S) regulation, and W-S dependent regulation of cardiovascular and metabolic/thermoregulatory function was studied in DIO rats, under normal laboratory conditions and during sleep deprivation and the following recovery period, enhancing either wake or sleep, respectively. After 8 weeks of the delivery of a hypercaloric (HC) diet, treated animals were heavier than those fed a normocaloric (NC) diet (NC: 441 ±17g; HC: 557±17g). HC rats slept more than NC ones during the activity period (Dark) of the normal 12h:12h light-dark (LD) cycle (Wake: 67.3±1.2% and 57.2 ±1.6%; NREM sleep (NREMS): 26.8±1.0% and 34.0±1.4%; REM sleep (REMS): 5.7±0. 6% and 8.6±0.7%; for NC and HC, respectively; p<0.05 for all). HC rats were hypertensive throughout the W-S states, as shown by the mean arterial blood pressure values across the 24-h period (Wake: 90.0±5.3 and 97.3±1.3; NREMS: 85.1±5.5 and 92.2±1.2; REMS: 87.2±4.5 and 96.5±1.1, mmHg for NC and HC, respectively; p<0.05 for all). Also, HC rats appeared to be slightly bradycardic compared to NC ones (Wake: 359.8±9.3 and 352.4±7.7; NREMS: 332.5±10.1 and 328.9±5.4; REMS: 338.5±9.3 and 334.4±5.8; bpm for NC and HC, respectively; p<0.05 for Wake). In HC animals, sleep regulation was not apparently altered during the sleep rebound observed in the recovery period following sleep deprivation, although REMS rebound appeared to be quicker in NC animals. In conclusion, these results indicate that in the rat obesity interfere with W-S and cardiovascular regulation and that DIO rats are suitable for further studies aimed at a better understanding of obesity comorbidities.

Valutazione delle funzioni cardio-respiratorie ed epatiche in pazienti con cuore univentricolare trattati con intervento di connessione cavo-polmonare totale

L'intervento di connessione cavo-polmonare totale (TCPC) nei pazienti portatori di cuore univentricolare, a causa della particolare condizione emodinamica, determina un risentimento a carico di numerosi parenchimi. Scopo della ricerca è di valutare l'entità di questo danno ad un follow-up medio-lungo. Sono stati arruolati 115 pazienti, sottoposti ad intervento presso i centri di Cardiochirurgia Pediatrica di Bologna (52 pz) e Torino (63 pz). Il follow-up medio è stato di 125±2 mesi. I pazienti sono stati sottoposti ad indagine emodinamica (88 pz), test cardiopolmonare (75 pz) e Fibroscan ed ecografia epatica (47 pz). La pressione polmonare media è stata di 11.5±2.6mmHg, ed in 12 pazienti i valori di pressione polmonare erano superiori a 15mmHg. La pressione atriale media era di 6.7±2.3mmHg ed il calcolo delle resistenze vascolari polmonari indicizzate (RVP) era in media di 2±0.99 UW/m2. In 29 pazienti le RVP erano superiori a 2 UW/m2. La VO2 max in media era pari a 28±31 ml/Kg/min, 58±15 % del valore teorico. La frequenza cardiaca massima all'apice dello sforzo era di 151±22 bpm, pari al 74±17% del valore teorico. Il Fibroscan ha fornito un valore medio di 17.01 kPa (8-34.3kPa). Cinque pazienti erano in classe F2, 9 pazienti in classe F3 e 33 pazienti risultavano in classe F4. Nei pazienti con follow-up maggiore di 10 anni il valore di stiffness epatica (19.6±5.2kPa) è risultato significativamente maggiore a quello dei pazienti con follow-up minore di 10 anni (15.1±5.8kPa, p<0.01). La frequenza cardiaca massima raggiunta durante lo sforzo del test cardiopolmonare è risultata significativamente correlata alla morfologia del ventricolo unico, risultando del 67.8±14.4% del valore teorico nei pazienti portatori di ventricolo destro contro il 79.6±8.7% dei portatori di ventricolo sinistro (p=0.006). L'intervento di TCPC determina un risentimento a carico di numerosi parenchimi proporzionale alla lunghezza del follow-up, e necessita pertanto un costante monitoraggio clinico-strumentale multidisciplinare.