Encoding mechanisms based on fast oscillations in the retina of the cat and their dependencies on anesthesia

Processing in the visual system starts in the retina. Its complex network of cells with different properties enables for parallel encoding and transmission of visual information to the lateral geniculate nucleus (LGN) and to the cortex. In the retina, it has been shown that responses are often accompanied by fast synchronous oscillations (30 - 90 Hz) in a stimulus-dependent manner. Studies in the frog, rabbit, cat and monkey, have shown strong oscillatory responses to large stimuli which probably encode global stimulus properties, such as size and continuity (Neuenschwander and Singer, 1996; Ishikane et al., 2005). Moreover, simultaneous recordings from different levels in the visual system have demonstrated that the oscillatory patterning of retinal ganglion cell responses are transmitted to the cortex via the LGN (Castelo-Branco et al., 1998). Overall these results suggest that feedforward synchronous oscillations contribute to visual encoding. In the present study on the LGN of the anesthetized cat, we further investigate the role of retinal oscillations in visual processing by applying complex stimuli, such as natural visual scenes, light spots of varying size and contrast, and flickering checkerboards. This is a necessary step for understanding encoding mechanisms in more naturalistic conditions, as currently most data on retinal oscillations have been limited to simple, flashed and stationary stimuli. Correlation analysis of spiking responses confirmed previous results showing that oscillatory responses in the retina (observed here from the LGN responses) largely depend on the size and stationarity of the stimulus. For natural scenes (gray-level and binary movies) oscillations appeared only for brief moments probably when receptive fields were dominated by large continuous, flat-contrast surfaces. Moreover, oscillatory responses to a circle stimulus could be broken with an annular mask indicating that synchronization arises from relatively local interactions among populations of activated cells in the retina. A surprising finding in this study was that retinal oscillations are highly dependent on halothane anesthesia levels. In the absence of halothane, oscillatory activity vanished independent of the characteristics of the stimuli. The same results were obtained for isoflurane, which has similar pharmacological properties. These new and unexpected findings question whether feedfoward oscillations in the early visual system are simply due to an imbalance between excitation and inhibition in the retinal networks generated by the halogenated anesthetics. Further studies in awake behaving animals are necessary to extend these conclusions

Evaluation of laryngeal mask as an alternative to endotracheal intubation in cats anesthetized under spontaneous or controlled ventilation

Objective To compare the cardiorespiratory effects and incidence of gastroesophageal reflux with the use of a laryngeal mask airway (LMA) or endotracheal tube (ET) in anesthetized cats during spontaneous (SV) or controlled ventilation (CV).Study design Prospective randomized experimental trial.Animals Thirty-two adult crossbred cats, weighing 2.7 +/- 0.4 kg.Methods the cats were sedated with intramuscular (IM) methotrimeprazine (0.5 mg kg(-1)) and buprenorphine (0.005 mg kg(-1)), followed 30 minutes later by induction of anesthesia with intravenous (IV) thiopental (12.5-20 mg kg(-1)). An ET was used in 16 cats and an LMA in the remaining 16 animals. Anesthesia was maintained with 0.5 minimum alveolar concentration (0.6%) of halothane in oxygen using a Mapleson D breathing system. Cats in both groups were further divided into two equal groups (n = 8), undergoing either SV or CV. Neuromuscular blockade with pancuronium (0.06 mg kg(-1)) was used to facilitate CV. Heart and respiratory rates, direct arterial blood pressure, capnometry (PE'CO2) and arterial blood gases were measured. Gastric reflux and possible aspiration was investigated by intragastric administration of 5 mL of radiographic contrast immediately after induction of anesthesia. Cervical and thoracic radiographs were taken at the end of anesthesia. Data were analyzed using ANOVA followed by Student-Newman-Keuls, Kruskal-Wallis or Friedman test where appropriate.Results Values for PaCO2 and PE'CO2 were higher in spontaneously breathing cats with the LMA when compared with other groups. Values of PaO2 and hemoglobin oxygen saturation did not differ between groups. Gastroesophageal reflux occurred in four of eight and two of eight cats undergoing CV with ET or LMA, respectively. There was no tracheal or pulmonary aspiration in any cases.Conclusions and clinical relevance the use of an LMA may be used as an alternative to endotracheal intubation in anesthetized cats. Although aspiration was not observed, gastric reflux may occur in mechanically ventilated animals.

Efeitos do halotano, isoflurano e sevoflurano sobre a função renal em cães sob pinçamento aórtico infra-renal

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: O pinçamento infra-renal da aorta abdominal pode produzir alterações renais. O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos do halotano, isoflurano e sevoflurano sobre a função renal, em cães submetidos a pinçamento aórtico infra-renal. MÉTODO: O estudo aleatório foi realizado em 30 cães, distribuídos em três grupos, de acordo com o anestésico halogenado utilizado durante a anestesia, em concentrações equipotentes de 0,75 CAM: GH (n = 10) - halotano a 0,67%; GI (n = 10) - isoflurano a 0,96%; e GS (n = 10) - sevoflurano a 1,8%. em todos os animais foi realizada ligadura infra-renal da aorta, por período de 30 minutos. Os atributos renais foram estudados nos momentos: C (controle), após 15 (Ao15) e 30 (Ao30) minutos de pinçamento aórtico, e após 15 (DAo15) e 30 (DAo30) minutos do despinçamento aórtico. RESULTADOS: A depuração de água livre foi menor nos grupos GI e GS, em relação ao GH, após o despinçamento aórtico (p < 0,05). Durante o pinçamento aórtico, nos três grupos, houve aumento do débito urinário, da excreção urinária de sódio e da depuração de sódio, e diminuição da osmolaridade urinária (p < 0,05). A resistência vascular renal e a fração de filtração aumentaram somente em GS (p < 0,05), enquanto a excreção fracionária de sódio aumentou em GH e GI (p < 0,05). Após o despinçamento aórtico, houve normalização dos atributos que haviam se alterado, com exceção da osmolaridade urinária, que continuou em níveis menores do que os do controle em todos os grupos (p < 0,05). A resistência vascular renal e a fração de filtração continuaram mais elevadas em GS, acompanhadas por diminuição do fluxo sangüíneo renal e da depuração de para-aminohipurato de sódio (p < 0,05). CONCLUSÕES: No cão nas condições experimentais empregadas, a inalação de halotano e isoflurano a 0,75 CAM, mas não de sevoflurano, atenuou a principal alteração após o pinçamento infra-renal da aorta, que é o aumento da resistência vascular renal.

Efeitos do halotano, isoflurano e sevoflurano nas respostas cardiovasculares ao pinçamento aórtico infra-renal: estudo experimental em cães

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: O pinçamento infra-renal da aorta abdominal pode produzir alterações hemodinâmicas. O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos do halotano, isoflurano e sevoflurano sobre a função cardiovascular, em cães submetidos à pinçamento aórtico infra-renal. MÉTODO: O estudo aleatório foi realizado em 30 cães, distribuídos em três grupos, de acordo com o anestésico halogenado utilizado durante a anestesia, em concentrações equipotentes de 0,75 CAM: GH (n=10) - halotano a 0,67%; GI (n=10) - isoflurano a 0,96%; e GS (n=10) - sevoflurano a 1,8%. em todos os animais foi realizada ligadura infra-renal da aorta, por período de 30 min. Os atributos hemodinâmicos foram estudados nos momentos: C (Controle), Ao15 e Ao30, respectivamente após 15 e 30 minutos do pinçamento aórtico, e DAo e DAo15, respectivamente, imediatamente e após 15 min do despinçamento aórtico. RESULTADOS: Durante o pinçamento aórtico houve, em todos os grupos, aumento das pressões arterial média e do átrio direito, e dos índices cardíaco, sistólico e de trabalho sistólico dos ventrículos direito e esquerdo. A pressão da artéria pulmonar aumentou em GI e GS e a pressão pulmonar ocluída em GH e GI. Após o despinçamento aórtico, houve normalização dos atributos que haviam se elevado, com exceção dos índices cardíaco e sistólico, que continuaram elevados, acompanhados de diminuição do índice de resistência vascular sistêmica. Não houve diferença significante entre os grupos em relação aos atributos estudados, com exceção da freqüência cardíaca que foi sempre menor em GH, em relação aos demais grupos, durante o pinçamento e despinçamento aórtico. CONCLUSÕES: No cão, nas condições experimentais empregadas, a inalação do halotano, isoflurano e sevoflurano em concentrações equipotentes (0,75 CAM) não atenua as respostas cardiovasculares ao pinçamento aórtico infra-renal.

Anestesia para separação de gêmeos isquiópagos no período neonatal: relato de caso

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: A separação de gêmeos unidos causa grande interesse devido à complexidade da anestesia e cirurgia, à raridade da patologia e às poucas chances de sobrevida. O objetivo desta descrição é o de contribuir para a literatura existente, relatando os desafios encontrados por nossa equipe no atendimento à cirurgia-anestesia de separação de gêmeos isquiópagos. RELATO do CASO: Pacientes gêmeos, nascidos a termo, de parto cesariano, pesando juntos 5.100 g, classificados como isquiópagus tetrapus. Duas equipes anestésico-cirúrgicas estavam presentes, sendo o procedimento anestésico esquematizado com aparelho de anestesia, cardioscópio, capnógrafo, oxímetro de pulso, termômetro elétrico, estetoscópio esofágico, todos em dobro. Realizou-se indução anestésica com halotano e fentanil, com os gêmeos em posição lateral e com rotação da cabeça em 45º para facilitar a intubação traqueal. Os recém-nascidos foram mantidos em ventilação controlada manualmente, utilizando o sistema de Rees-Baraka. A anestesia foi mantida com halotano, oxigênio e fentanil. Durante o per-operatório, foram encontrados órgãos abdominais duplos, com exceção do cólon, que era único. As bexigas e os ísquios estavam ligados. Ao final da cirurgia as duas crianças apresentavam-se com sinais vitais estáveis. Os gêmeos permaneceram na Unidade de Terapia Intensiva (UTI) Neonatal por quatro semanas e receberam alta em bom estado geral. CONCLUSÕES: Ressalta-se a importância do entrosamento da equipe, do estudo retrospectivo multidisciplinar, da monitorização adequada e acurada observação clínica; todos esses fatores contribuíram para a boa evolução e alta dos gêmeos.

Does the Choice of the Halogenated Anesthetic Influence Renal Function during Hemorrhagic Shock and Resuscitation?

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Gastric mucosal perfusion in dogs: Effects of halogenated anesthetics and of hemorrhage

The gastrointestinal tract is one of the first organs affected by hypoperfusion during hemorrhagic shock. The hemodynamics and oxygen transport variables during hemorrhagic shock and resuscitation can be affected by the anesthetics used. In a model of pressure-guided hemorrhagic shock in dogs, we studied the effects of three halogenated anesthetics - halothane, sevoflurane, and isoflurane - at equipotent concentrations on gastric oxygenation. Thirty dogs were anesthetized with 1.0 minimum alveolar anesthetic concentration (MAC) of either halothane, sevoflurane, or isoflurane. A gastric tonometer was placed in the stomach to determine mucosal gastric CO2 (PgCO(2)) and for the calculation of gastric-arterial PCO2 gradient (PCO2 gap). The dogs were splenectomized and hemorrhaged to hold mean arterial pressure at 40-50 mm Hg over 45 min and then resuscitated with the shed blood volume. Hemodynamics, systemic oxygenation, and PCO2 gap were measured at baseline, after 45 min of hemorrhage, and at 15 and 60 min after blood resuscitation. Hemorrhage induced reductions of mean arterial pressure and cardiac index, while systemic oxygen extraction increased (p < .05), without significant differences among groups (p > .05). Halothane group showed significant lower PCO2 gap values than the other groups (p < .05). After 60 min of shed blood replacement, all groups restored hemodynamics, systemic oxygenation, and PCO2 gap to the prehemorrhage levels (p > .05), without significant differences among groups (p > .05). We conclude that halothane is superior to preserve the gastric mucosal perfusion in comparison to isoflurane and sevoflurane, in dogs submitted to pressure-guided hemorrhagic shock at equipotent doses of halogenated anesthetics.

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.

Comparação entre a lidocaína e a acupuntura no tratamento da taquicardia ventricular induzida com dopamina em equinos anestesiados com halotano

Os efeitos da lidocaina e da acupuntura nos pontos bilaterais associados ao pericárdio 6 (Pc6-Neiguan) e ao coração 7 (C7-Shenmen), no tratamento da taquicardia ventricular (TV) induzida por dopamina em equinos anestesiados com halotano, foram avaliados e comparados. Seis equinos, distribuídos em três grupos: grupo-controle (GC), grupo tratado com acupuntura (GA) e grupo tratado com lidocaína (GL), foram anestesiados três vezes cada, com intervalo de uma semana entre cada anestesia. Avaliaram-se os parâmetros cardiovasculares (frequência cardíaca, pressão arterial e eletrocardiografia), os respiratórios (frequência respiratória, capnografía, saturação de hemoglobina e hemogasometria) e o escore de recuperação. A dose arritmogênica da dopamina (DAD) foi determinada a partir da infusão de 70µg/kg/min IV durante 10 minutos, sem interrupção, preenchendo o critério arritmogênico: quatro ou mais complexos ventriculares prematuros seguidos, com duração de pelo menos 15 segundos ou TV sustentada. O tempo médio de aparecimento da DAD ou da TV foi de 6,05±0,45 minutos nos animais não tratados, e a TV se reverteu espontaneamente aos 2,7±0,2 minutos. O grupo tratado com acupuntura reverteu a TV no tempo médio de 1,8±0,2 (P<0,05) em relação ao grupo tratado com lidocaina 1,3±0,2 (P<0,01). Os tratamentos mostraram-se eficientes na reversão TV.

Efeitos do modo ventilatório sobre variáveis hemogasométricas em equinos submetidos à mudança de decúbito durante a anestesia geral inalatória com halotano

Compararam-se os efeitos da ventilação espontânea (V E) e controlada (V C) em equinos submetidos à mudança de decúbito durante anestesia. Dezesseis animais foram equitativamente divididos em dois grupos: V E e V C. Os procedimentos cirúrgicos foram iniciados com os animais em decúbito lateral esquerdo (DLE) e, após 75 minutos, os animais foram reposicionados em decúbito lateral direito (DLD). Análises hemogasométricas do sangue arterial foram realizadas após 30 e 75 minutos com os animais posicionados em cada decúbito (M1 e M2 no DLE e M3 e M4 no DLD, respectivamente). Durante a V E, observaram-se hipercapnia (PaCO2 >45mmHg), acidose respiratória (pH <7,35), redução significativa da oxigenação sanguínea após 75min da mudança de decúbito (M4: 205,8±124,7mmHg) em relação aos valores de PaO2 observados antes da mudança de posicionamento (M1: 271,8±84,8mmHg). A Vc foi associada a valores de PaCO2 e pH mais próximos da normalidade bem como resultou em valores de PaO2 significativamente maiores (52 a 96% de elevação nos valores médios) que a V E. Conclui-se que a mudança de decúbito, em equinos anestesiados com halotano e mantidos sob V E, resulta em hipercapnia, acidose respiratória e diminuição dos valores de PaO2. A instituição de V C, desde o início da anestesia, previne a acidose respiratória, além de resultar em valores de PaO2 mais próximos do ideal para animais respirando O2 a 100%.

Estudo comparativo entre sevofluorano, halotano e isofluorano em Gallus domesticus

Foram utilizados 30 frangos com 20 semanas de idade, pesando em média 2,90 ± 0,65kg divididos aleatoriamente em três grupos. A indução da anestesia foi realizada com máscara facial artesanal conectada ao sistema de Maggil Modificado, utilizando entre 3,0 e 3,5 vezes a dose anestésica mínima (DAM) de cada agente e fluxo diluente de O2 de 2l/min, sendo que posteriormente os animais foram intubados e mantidos com valores de aproximadamente 1,7DAM durante 65 minutos. O isofluorano causou maior depressão respiratória e hipotensão; o halotano proporcionou maiores valores de pressão arterial e temperatura corporal e o sevofluorano, menor depressão respiratória e hipotensão em relação ao grupo do isofluorano, sendo considerado o agente mais indicado para a utilização em aves. A indução e recuperação foram mais rápidas com o sevofluorano, embora sem diferença significativa estatisticamente.

Hemi-ovariossalpingohisterectomia em pacas prenhes e posterior ocorrência de prenhez (Agouti paca, Linnaeus, 1766)

Foi descrita a hemi-ovariossalpingohisterectomia em cinco pacas prenhes mantidas em cativeiro no Setor de Animais Silvestres da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV-UNESP) de Jaboticabal, São Paulo, Brasil, a fim de observar futura prenhez no corno restante. A tranqüilização foi obtida após aplicação de azaperone (4mg/kg) seguida da aplicação de sulfato de atropina (0,06mg/kg) e da associação de cloridrato de quetamina (20mg/kg) e cloridrato de xilazina (1,5mg/kg), ambos na mesma seringa, para indução da anestesia. A anestesia geral foi obtida mediante inalação de halotano por máscara. Por meio de laparotomia mediana, foram retirados o corno uterino prenhe, o ovário e a tuba uterina, todos do mesmo antímero. Antibióticos (30.000UI/kg de três penicilinas e 12,5mg/kg de duas estreptomicinas) e analgésico (0,02mg/kg de buprenorfina) foram aplicados imediatamente após a cirurgia, sendo repetidos após dois dias. Todas as aplicações foram feitas por via intramuscular. Apesar da permanência de apenas um ovário após a cirurgia, nova prenhez ocorreu no corno restante nas cinco fêmeas submetidas à cirurgia, com o nascimento de filhotes (apenas um por parto) após 215, 248, 276, 302 e 310 dias da hemi-ovariossalpingohisterectomia.

A COMBINATION OF METHOTRIMEPRAZINE, MIDAZOLAM AND GUAIPHENESIN, WITH AND WITHOUT KETAMINE, IN AN ANESTHETIC PROCEDURE FOR HORSES

A combination of 0.5 mg/kg of methotrimeprazine, 0.1 mg/kg of midazolam and 100 mg/kg of a 10 per cent guaiphenesin solution was investigated for the induction of recumbency in 15 horses; the addition of 1.6 mg/kg of ketamine was also evaluated in 15 horses and anaesthesia was maintained with halothane in oxygen. The horses became recumbent quickly and smoothly and they recovered quietly, with little ataxia. Tachycardia occurred after induction, but no other changes from pre-operative values were observed until halothane in oxygen had been given, when hypothermia, hypotension, bradypnoea, hyperoxaemia, respiratory acidosis and decreased respiratory minute volume developed. Horses given ketamine in addition to methotrimeprazine, midazolam and guaiphenesin were easier to intubate and recovered more quickly than horses receiving only methotrimeprazine, midazolam and guaiphenesin.

Effect of intraperitoneal or incisional bupivacaine on pain and the analgesic requirement after ovariohysterectomy in dogs

Objective To compare the effect of intraperitoneal (IP) or incisional (INC) bupivacaine on pain and the analgesic requirement after ovariohysterectomy in dogs.Study design Prospective, randomized clinical study.Animals Thirty female dogs undergoing ovariohysterectomy (OHE).Methods Dogs admitted for elective OHE were anesthetized with acepromazine, butorphanol, thiopental and halothane. Animals were randomly assigned to one of three groups (n = 10 per group). The treatments consisted of preincisional infiltration with saline solution (NaCl 0.9%) or bupivacaine with epinephrine and/or IP administration of the same solutions, as follows: INC and IP 0.9% NaCl (control group); INC 0.9% NaCl and IP bupivacaine (5 mg kg(-1), IP group); INC bupivacaine (1 mg kg(-1)) and IP 0.9% NaCl (INC group). Postoperative pain was evaluated by a blinded observer for 24 hours after extubation by means of a visual analog scale (VAS) and a numeric rating scale (NRS). Rescue analgesia (morphine, 0.5 mg kg(-1), IM) was administered if the VAS was > 5/10 or the NRS > 10/29.Results At 1 hour after anesthesia, VAS pain scores were [medians (interquartile range)]: 6.4 (3.1-7.9), 0.3 (0.0-2.6) and 0.0 (0.0-7.0) in control, IP and INC groups, respectively. VAS pain scores were lower in the IP compared to the control group. Over the first 24 hours, rescue analgesia was administered to 7/10, 5/10 and 3/10 dogs of the control, INC and IP groups, respectively. Total number of dogs given rescue analgesia over the first 24 hours did not differ significantly among groups.Conclusions and clinical relevance Intraperitoneal bupivacaine resulted in lower pain scores during the first hour of the postoperative period and there was a trend towards a decreased need for rescue analgesia after OHE in dogs.

O papel dos rins no equilíbrio ácido-básico em cães submetidos aos efeitos do halotano e hipercapnia

In eighteen dogs, the effects of halothane (0,75% and 1,5%) associated with a normo and hypercapnia (PaCO2 from 30 to 80 mmHg) on acid-base balance were studied. Determinations of creatine clearance, urinary flow, urinary acid excretion, and urinary ammonium excretion were made. Based on the results, it is concluded that halothane associated with hypercapnia decreases the glomerular filtration rate, the urinary flow, the urinary pH and the urinary bicarbonate and sodium excretion, increases the plasmatic bicarbonate concentration, the bicarbonate reabsorbed, the urinary acid excretion and the urinary ammonium excretion, but does not alter the base excess.