Association of glycolate oxidation with photosynthetic electron transport in plant and algal chloroplasts.

Photosynthetic carbon metabolism is initiated by ribulose-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco), which uses both CO2 and O2 as substrates. One 2-phosphoglycolate (P-glycolate) molecule is produced for each O2 molecule fixed. P-glycolate has been considered to be metabolized exclusively via the oxidative photosynthetic carbon cycle. This paper reports an additional pathway for P-glycolate and glycolate metabolism in the chloroplasts. Light-dependent glycolate or P-glycolate oxidation by osmotically shocked chloroplasts from the algae Dunaliella or spinach leaves was measured by three electron acceptors, methyl viologen (MV), potassium ferricyanide, or dichloroindophenol. Glycolate oxidation was assayed with 3-(3,4)-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea (DCMU) as oxygen uptake in the presence of MV at a rate of 9 mol per mg of chlorophyll per h. Washed thylakoids from spinach leaves oxidized glycolate at a rate of 22 mol per mg of chlorophyll per h. This light-dependent oxidation was inhibited completely by SHAM, an inhibitor of quinone oxidoreductase, and 75% by 2,5-dibromo-3-methyl-6-isopropyl-p-benzoquinone (DBMIB), which inhibits electron transfer from plastoquinone to the cytochrome b6f complex. SHAM stimulated severalfold glycolate excretion by algal cells, Dunaliella or Chlamydomonas, and by isolated Dunaliella chloroplasts. Glycolate and P-glycolate were oxidized about equally well to glyoxylate and phosphate. On the basis of results of inhibitor action, the possible site which accepts electrons from glycolate or P-glycolate is a quinone after the DCMU site but before the DBMIB site. This glycolate oxidation is a light-dependent, SHAM-sensitive, glycolate-quinone oxidoreductase system that is associated with photosynthetic electron transport in the chloroplasts.

Mecânica ventilatória, padrão ventilatório e custo metabólico da ventilação emTrachemys scripta e Chelonoidis carbonarius (Testudines: Cryptodira)

Dentro da classe Reptilia, a ordem Testudines possui algumas características exclusivas, tais como a fusão das costelas e da coluna vertebral e a perda dos músculos intercostais, inviabilizando a ventilação costal. Além disso, as posições naturais que os Testudines exibem podem influenciar a mecânica ventilatória. O presente estudo teve como objetivo testar a influência do posicionamento do corpo sobre a mecânica ventilatória através da complacência estática e dinâmica e analisar através da respirometria aberta o padrão ventilatório e o custo metabólico da ventilação através da exposição em normóxia, hipóxia e hipercarbia em Trachemys scripta e Chelonoidis carbonarius. Os volumes pulmonares, complacência estática e dinâmica em C. carbonarius foram inferiores aos de T. scripta e outras espécies de Testudines já estudadas. Verificou-se também influência das posições sobre a mecânica ventilatória nas duas espécies, sendo a posição de membros e cabeça retraídos na carapaça apresentando os menores valores (p<0,05). Hipóxia e hipercarbia estimularam o aumento da ventilação nas duas espécies estudadas (p<0,05), sendo observadas maiores alterações da frequência ventilatória e volume corrente em C. carbonarius. Os valores de custo metabólico da ventilação foram baixos devido à uma diminuição no consumo de oxigênio em hipóxia e hipercarbia, indicando depressão metabólica em ambas as espécies ou então o método para calcular esse custo não ser ideal. Ao relacionar os dados de consumo de oxigênio com os de ventilação, verificou-se a possibilidade de shunt cardíaco esquerdo-direito. Será necessário calcular o trabalho mecânico da ventilação a fim de entender melhor a mecânica ventilatória nas duas espécies e posteriormente relacionar os dados de ventilação e custo metabólico da ventilação com os de trabalho mecânico.

Filtro respiratório reduz efeitos cardiovasculares associados à poluição: estudo randomizado, duplo-cego, controlado e cruzado em pacientes com insuficiência cardíaca (FILTER-HF trial)

Introdução A poluição do ar é um fator de risco associado com descompensação e mortalidade em pacientes com insuficiência cardíaca (IC). Objetivo Avaliar o impacto de um filtro de polipropileno sobre desfechos cardiovasculares em pacientes com IC e voluntários saudáveis durante exposição controlada à poluição. Métodos Ensaio clínico duplocego, controlado e cruzado, incluindo 26 pacientes com IC e 15 voluntários saudáveis, expostos a três protocolos diferentes de inalação randomizados por ordem: Ar Limpo; Exposição à Partículas de Exaustão do Diesel (ED); e ED filtrada. Os desfechos estudados foram função endotelial por índice de hiperemia reativa (RHi) e índice de aumento (Aix), biomarcadores séricos, variáveis de teste cardiopulmonar submáximo (caminhada de seis-minutos [tc6m]; consumo de oxigênio [VO2]; equivalente ventilatório de gás carbônico [VE/VCO2 slope]; consumo de O2 por batida [PulsoO2]) e variabilidade da frequência cardíaca (VFC). Resultados No grupo IC, a ED piorou o RHi [de 2,17 (IQR: 1,8-2,5) para 1,72 (IQR: 1,5-2,2); p=0,002], reduziu o VO2 [de 11.0 ± 3.9 para 8.4±2.8ml/Kg/min; p < 0.001], o tc6m [de 243,3±13 para 220,8 ± 14m; p=0,030] e o PulsoO2 [de 8.9 ± 1.0 para 7.8±0.7ml/bpm; p < 0.001]; e aumentou o BNP [de 47,0pg/ml (IQR: 17,3-118,0) para 66,5pg/ml (IQR: 26,5-155,5); p=0,004]. O filtro foi capaz de reduzir a concentração de poluição de 325±31 para 25±6?g/m3 (p < 0,001 vs. ED). No grupo IC, o filtro foi associado com melhora no RHi [2,06 (IQR: 1,5-2,6); p=0,019 vs. ED); aumento no VO2 (10.4 ± 3.8ml/Kg/min; p < 0.001 vs. ED) e PulsoO2 (9.7±1.1ml/bpm; p < 0.001 vs. ED); e redução no BNP [44,0pg/ml (IQR: 20,0-110,0); p=0,015 vs. ED]. Em ambos os grupos, a ED reduziu o Aix, sem efeito do filtro. O uso do filtro foi associado com maior ventilação e reinalação de CO2. Outras variáveis pesquisadas como VE/VCO2 slope e VFC não sofreram influências entre os protocolos. Conclusão A poluição do ar afetou adversamente o desempenho cardiovascular de pacientes com IC. Este é o primeiro ensaio clínico demonstrando que um simples filtrorespiratório pode prevenir a disfunção endotelial, a intolerância ao exercício e o aumento do BNP associados à poluição em pacientes com IC. O uso de máscaras com filtro tem o potencial de reduzir a morbidade associada à IC. Identificador ClinicalTrials.gov: NCT01960920

Time-motion analysis in women’s team handball: importance of aerobic performance

Women’s handball is a sport, which has seen an accelerated development over the last decade. Data on movement patterns in combination with physiological demands are nearly nonexistent in the literature. The aim of this study was twofold: first, to analyze the horizontal movement pattern, including the sprint acceleration profiles, of individual female elite handball players and the corresponding heart rates (HRs) during a match and secondly to determine underlying correlations with individual aerobic performance. Players from one German First League team (n = 11) and the Norwegian National Team (n = 14) were studied during one match using the Sagit system for movement analysis and Polar HR monitoring for analysis of physiological demands. Mean HR during the match was 86 % of maximum HR (HRmax). With the exception of the goalkeepers (GKs, 78 % of HRmax), no position-specific differences could be detected. Total distance covered during the match was 4614 m (2066 m in GKs and 5251 m in field players (FPs)). Total distance consisted of 9.2 % sprinting, 26.7 % fast running, 28.8 % slow running, and 35.5 % walking. Mean velocity varied between 1.9 km/h (0.52 m/s) (GKs) and 4.2 km/h (1.17 m/s) (FPs, no position effect). Field players with a higher level of maximum oxygen uptake (V̇O2max) executed run activities with a higher velocity but comparable percentage of HRmax as compared to players with lower aerobic performance, independent of FP position. Acceleration profile depended on aerobic performance and the field player’s position. In conclusion, a high V̇O2max appears to be important in top-level international women’s handball. Sprint and endurance training should be conducted according to the specific demands of the player’s position.