Análise das alterações decorrentes do envelhecimento na mecânica respiratória pela técnica de oscilações forçadas

O crescimento do percentual de idosos na população ocorre mundialmente tornando necessário conhecer o impacto do processo de envelhecimento, neste contexto, do sistema respiratório. O desconhecimento do impacto do envelhecimento associado a diferentes graus de exposição a poluentes e a presença de comorbidade(s) dificulta a diagnose das pneumopatias acarretando aos idosos piora da qualidade de vida. São vantagens da Técnica de Oscilações Forçadas (FOT): alto potencial de aplicação em idosos, fácil realização, análise detalhada da mecânica respiratória, desempenho de papel complementar, bem como de alternativa na impossibilidade de realização dos exames tradicionais. Foi realizado um estudo experimental comparativo que objetivou investigar o impacto do envelhecimento no sistema respiratório pela FOT e pela espirometria entre grupos de diferentes faixas etárias, sendo a idade a variável independente e as variáveis dependentes, os parâmetros oscilométricos resistência em regime contínuo (R0) e das vias aéreas centrais (Rm), inclinação da resistência (S), frequência de ressonância (fr), reatância média (Xm), complacência dinâmica (Cdin,sr) e os parâmetros espirométricos (VEF1, CVF, VEF1/CVF e FEF/CVF). Foram realizados entrevista, exame clínico, radiografia torácica, avaliação da mecânica respiratória pela FOT e da função pulmonar pela espirometria. 255 indivíduos com idades entre 20 e 86 anos foram entrevistados. Destes, 175 foram excluídos, restando os 80 voluntários analisados, que foram divididos em 6 grupos de acordo com a faixa etária (A: 20 a 29 anos; B: 30 a 39 anos; C: 40 a 49 anos; D: 50 a 59 anos; E: 60 a 69 anos; F: 70 anos ou mais). Foram utilizados os testes de Shapiro-Wilkins, na avaliação da normalidade dos dados biométricos em cada grupo, Oneway ANOVA, na comparação entre os grupos, e Tukey HSD na comparação entre as classes subjacentes. A análise da associação entre duas variáveis foi realizada inicialmente pela regressão univariada entre os parâmetros oscilométricos, a idade e a altura. A regressão múltipla entre os parâmetros oscilométricos, idade e altura foi realizada em conjunto. Foi realizada a análise de confundimento ou modificação de efeito sobre o parâmetro altura na relação entre a idade e os parâmetros oscilométricos. A correção pelo fator altura foi realizada quando sua análise apresentava fator de confundimento. Quanto aos parâmetros resistivos, não foram observadas alterações em R0 e Rm com o envelhecimento enquanto que o declínio observado em S é discreto e não-significativo. Em relação aos parâmetros reativos, verificouse que Cdin,sr e Xm diminuem enquanto que fr aumenta com o processo de envelhecimento. Todas estas alterações são significativas. Todavia, a diminuição da Cdin,sr não apresenta relação com a idade e sim com a altura, que constituiu modificação do efeito. Nos demais parâmetros oscilométricos, a altura constituiu fator de confundimento. Quanto à espirometria, observou-se declínio significativo do VEF1, do VEF1/CVF e da CVF. O índice FEF/CVF apresentou declínio nãosignificativo. Concluindo, a resistência do sistema respiratório e a complacência dinâmica não se modificam enquanto a homogeneidade do sistema respiratório diminui com o processo de envelhecimento.

Análise do efeito do envelhecimento e da doença pulmonar obstrutiva crônica sobre a limitação ao fluxo expiratório por meio da técnica de pressão expiratória negativa

O termo limitação ao fluxo expiratório (LFE) refere-se a uma condição na qual o fluxo expiratório máximo obtido durante um ciclo da respiração espontânea é menor que o previsto e permanece constante apesar do aumento do gradiente pressórico. A LFE pode estar presente durante o envelhecimento pulmonar fisiológico, e em afecções pulmonares obstrutivas, como na doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC). A aferição direta para determinar a LFE requer a mensuração do volume pela relação entre o fluxo e a pressão transpulmonar, porém é um método invasivo. Os testes usualmente empregados estão baseados na comparação da curva fluxo-volume expiratório máximo e corrente, porém estas técnicas requerem alto grau de colaboração do indivíduo e podem gerar alteração do tônus muscular brônquico. Estudos sugerem que a Técnica de Pressão Expiratória Negativa (NEP) pode ser aplicada para detecção da LFE, sendo um método simples, não invasivo e que não requer esforço dos voluntários. Contudo, índices quantitativos para a avaliação deste fenômeno ainda não foram definidos, assim como também não foram estudadas a LFE no processo de envelhecimento e nos diversos estágios de obstrução das vias aéreas na DPOC. Neste contexto, os objetivos deste estudo foram: (1) avaliar o comportamento da LFE durante o processo de envelhecimento e (2) estudar a LFE presente nos portadores de DPOC. Trata-se de um estudo transversal controlado com avaliação de casos prevalentes, tendo como unidade de avaliação o indivíduo. Os exames realizados incluíram medidas de espirometria e NEP. Foram selecionados indivíduos saudáveis para o grupo envelhecimento separados em três grupos: grupo jovem (GJ), n=17; grupo meia idade (GMI), n=17 e grupo idoso (GI), n=17. No grupo DPOC foram selecionados indivíduos tabagistas e com doença obstrutiva, sendo classificados de acordo com o nível de obstrução sugerido pela espirometria. Essa classificação resultou em cinco categorias: indivíduos normais ao exame espirométrico (NE, n= 18); com distúrbio ventilatório obstrutivo leve (DVOL, n=15); distúrbio ventilatório obstrutivo moderado (DVOM, n= 18); distúrbio ventilatório obstrutivo acentuado (DVOA, n= 18) e distúrbio ventilatório obstrutivo muito acentuado (DVOMA, n= 18). Todos os indivíduos realizaram os exames de NEP e posteriormente foram submetidos à espirometria. No estudo sobre envelhecimento o parâmetro LFE% foi o que melhor caracterizou a LFE, apresentando uma correlação moderada com a idade. Os parâmetros ∆EF0-50% e ∆EF25-75% apresentaram uma correlação razoável com o progredir da idade, possivelmente devido a LFE no idoso apresentar componentes relacionadas às vias aéreas superiores. No grupo DPOC a NEP caracterizou adequadamente a LFE, sendo o melhor parâmetro a LFE%. Alterações significativas também foram encontradas com os parâmetros ∆EF0-50% e ∆EF25-75%. Avaliando-se a influência da idade neste grupo, pode-se observar que a idade é um fator de contribui para a LFE, no entanto, o efeito preponderante foi a gravidade da doença. Pode-se concluir que: (1) a NEP é útil no estudo da LFE em idosos saudáveis; (2) nestes indivíduos a LFE ocorre principalmente nas vias aéreas extratorácicas; (3) que a NEP é útil na avaliação de pacientes com DPOC, e: (4) que os efeitos da DPOC se sobrepõe ao efeito do envelhecimento.

Distribution of CCR2-64I and SDF1-3 ' A alleles and HIV status in 7 ethnic populations of Cameroon

Limited information is available on the prevalence among rural Africans of host genetic polymorphisms conferring resistance to HIV-1 infection or slowing HIV disease progression.We report the allelic frequencies of the AIDS-related polymorphisms CCR2-64I, SDF1-3#A, and CCR5-D32 in 321 volunteers from 7 ethnic groups in Cameroon. Allelic frequencies differed among the 7 ethnic groups, ranging from 10.8% to 31.3% for CCR2-64I and 0.0% to 7.1% for SDF1-3#A. No CCR5-D32 alleles were found. HIV seroprevalence was 6.9% in the total population and peaked at younger ages in girls and women than in boys and men. Among 15- to 54-year-olds, HIV seroprevalence varied from 2.0% to 11.1% among the village populations. Conditional logistic regression analysis using data from boys and men aged 15 to 54 years showed the number of CCR2-64I alleles to be a significant risk factor for HIV seropositivity (odds ratio per allele adjusted for age and matched on ethnic group = 6.3, 95% confidence interval: 1.3–30.3); this association was not found in women. The findings are consistent with the hypothesis that CCR2-64I alleles may delay HIV disease progression without affecting susceptibility to infection among men. We did not observe this relation among women, and other factors, such as multiple pregnancies or maternal stressors (eg, breastfeeding), may have masked any protective effect of CCR2-64I alleles. Further study of this issue among women is warranted. SDF1-3#A did not differ between HIV-seropositive and HIV-seronegative individuals but wasassociated with increasing age among HIV-seronegative women, suggesting a protective effect against HIV-1 infection.

POSTSYNAPTIC ALPHA-2 RECEPTOR STIMULATION IMPROVES MEMORY IN AGED MONKEYS - INDIRECT EFFECTS OF YOHIMBINE VERSUS DIRECT EFFECTS OF CLONIDINE

Very low doses (0.00001 mg/kg) of the alpha-2 adrenergic antagonist, yohimbine, improved working memory performance in a subset of aged monkeys. Improvement appeared to result from increased norepinephrine (NE) release onto postsynaptic alpha-2 adrenoceptors, as the response was blocked by the ''postsynaptic'' alpha-2 antagonist, SKF104078. Cognitive-enhancing effects of low dose yohimbine treatment may depend on aged animals retaining an intact, endogenous NE system. In contrast to yohimbine, the alpha-2 agonist, clonidine, has improved working memory in air aged animals examined. In the present study, clonidine's beneficial effects were also blocked by the postsynaptic antagonists SKF104078 and SKF104856, suggesting that clonidine acts by directly stimulating postsynaptic alpha-2 adrenoceptors. Beneficial doses of clonidine (0.01 mg/kg) and yohimbine (0.00001 mg/kg) were combined to see if they would produce additive effects on memory enhancement. This strategy was successful in young monkeys with intact NE systems but was not effective in the aged monkeys. These findings demonstrate that drugs that indirectly stimulate postsynaptic alpha-2 receptors by increasing NE release are not as reliable in aged monkeys as directly acting agonists that can replace NE at postsynaptic alpha-2 receptors.

DOPAMINE D-1 RECEPTOR MECHANISMS IN THE COGNITIVE PERFORMANCE OF YOUNG-ADULT AND AGED MONKEYS

Dopamine (DA) D-1 receptor compounds were examined in monkeys for effects on the working memory functions of the prefrontal cortex and on the fine motor abilities of the primary motor cortex. The D-1 antagonist, SCH23390, the partial D-1 agonist, SKF38393, and the full D-1 agonist, dihydrexidine, were characterized in young control monkeys, and in aged monkeys with naturally occurring catecholamine depletion. In addition, SKF38393 was tested in young monkeys experimentally depleted of catecholamines with chronic reserpine treatment. Injections of SCH23390 significantly impaired the memory performance of young control monkeys, but did not impair aged monkeys with presumed catecholamine depletion. Conversely, the partial agonist, SKF38393, improved the depleted monkeys (aged or reserpine-treated) but did not improve young control animals. The full agonist, dihydrexidine, did improve memory performance in young control monkeys, as well as in a subset of aged monkeys. Consistent with D, receptor mechanisms, agonist-induced improvements were blocked by SCH23390. Drug effects on memory performance occurred independently of effects on fine motor performance. These results underscore the importance of DA D-1 mechanisms in cognitive function, and provide functional evidence of DA system degeneration in aged monkeys. Finally, high doses of D-1 agonists impaired memory performance in aged monkeys, suggesting that excessive D-1 stimulation may be deleterious to cognitive function.

Dose-dependent effects of the dopamine D1 receptor agonists A77636 or SKF81297 on spatial working memory in aged monkeys

With advancing age, monkeys develop deficits in spatial working memory resembling those induced by lesions of the prefrontal cortex (PFC). Aged monkeys also exhibit marked loss of dopamine from the PFC, a transmitter known to be important for proper PFC cognitive function. Previous results suggest that D1 agonist treatment can improve spatial working memory abilities in aged monkeys. However, this research was limited by the use of drugs with either partial agonist actions or significant D2 receptor actions. In our study, the selective dopamine D1 receptor full agonists A77636 and SKF81297 were examined in aged monkeys for effects on the working memory functions of the PFC. Both compounds produced a significant, dose-related effect on delayed response performance without evidence of side effects: low doses improved performance although higher doses impaired or had no effect on performance. Both the improvement and impairment in performance were reversed by pretreatment with the D1 receptor antagonist, SCH23390. These findings are consistent with previous results demonstrating that there is a narrow range of D1 receptor stimulation for optimal PFC cognitive function, and suggest that very low doses of D1 receptor agonists may have cognitive-enhancing actions in the elderly.

Improving effects of huperzine A on spatial working memory in aged monkeys and young adult monkeys with experimental cognitive impairment

Our previous studies demonstrated that huperzine A, a reversible and selective acetylcholinesterase inhibitor, exerts beneficial effects on memory deficits in various rodent models of amnesia. To extend the antiamnesic action of huperzine A to nonhuman primates, huperzine A was evaluated for its ability to reverse the deficits in spatial memory produced by scopolamine in young adult monkeys or those that are naturally occurring in aged monkeys using a delayed-response task. Scopolamine, a muscarinic receptor antagonist, dose dependently impaired performance with the highest dose (0.03 mg/kg, i.m.) producing a significant reduction in choice accuracy in young adult monkeys. The delayed performance changed from an average of 26.8/30 trials correct on saline control to an average of 20.2/30 trials correct after scopolamine administration. Huperzine A (0.01-0.1 mg/kg, i.m.) significantly reversed deficits induced by scopolamine in young adult monkeys on a delayed-response task; performance after an optimal dose (0.1 mg/kg) averaged 25.0/30 correct. In four aged monkeys, huperzine A (0.001-0.01 mg/kg, i.m.) significantly increased choice accuracy from 20.5/30 on saline control to 25.2/30 at the optimal dose (0.001 mg/kg for two monkeys and 0.01 mg/kg for the other two monkeys). The beneficial effects of huperzine A on delayed-response performance were long lasting; monkeys remained improved for about 24 h after a single injection of huperzine A. This study extended the findings that huperzine A improves the mnemonic performance requiring working memory in monkeys, and suggests that huperzine A may be a promising agent for clinical therapy of cognitive impairments in patients with Alzheimer's disease.

The in vivo synaptic plasticity mechanism of EGb 761-induced enhancement of spatial learning and memory in aged rats

1 It has not been uniform to date that the Ginkgo biloba extracts enhance cognitive function in aged animals, and the mechanisms of action remain difficult to elucidate. In this study, the Morris water maze task and electrophysiological methods were used

Permeability of aged grout around tunnels in London

Prediction of the long-term settlement of clay soils over tunnels requires a knowledge of the permeability of the soil and of the tunnel lining; however, determination of the lining permeability in the field is difficult. An important contributor to this problem is the lack of knowledge concerning the permeability of the grout between the lining and the soil. This paper presents the results of tests to characterise the properties of grout samples from London Underground tunnels, investigating permeability, porosity, micro structure and composition. The tests revealed that the newer grout was impermeable relative to the surrounding clay. However, the older samples showed much greater permeabilities and an altered grout composition, suggesting that degradation had taken place. Exposure to groundwater appeared to have caused carbonation and sulfate reaction. The combination of chemical reaction and leaching of cementitious and degradation products appears to have made these grouts more permeable, so that the grout could act as a drainage path rather than a barrier. This challenges the typical assumption that the grout acts as an impermeable barrier.