Avaliação das alterações macro-hemodinâmicas, microcirculatórias, gasométricas, metabólicas e inflamatórias secundárias à sedação com dexmedetomidina em um modelo experimental de endotoxemia em hamsters

Pela sua alta incidência, morbidade, mortalidade e custos ao sistema de saúde, a sepse se destaca entre as diversas indicações de internação em unidade de terapia intensiva (UTI). A disfunção da microcirculação tem papel central na gênese e manutenção da síndrome séptica, sendo um marco fisiopatológico desta síndrome. Pacientes críticos invariavelmente estão ansiosos, agitados, confusos, desconfortáveis e/ou com dor. Neste contexto, drogas sedativas são amplamente utilizadas na medicina intensiva. A dexmedetomidina, um agonista potente e altamente seletivo dos receptores alfa-2 adrenérgicos, vem conquistando espaço como o sedativo de escolha nas UTIs por seus efeitos de sedação consciente, redução da duração e incidência de delirium e preservação da ventilação espontânea. Apesar destas possíveis vantagens, a indicação de uso da dexmedetomidina na síndrome séptica ainda carece de conhecimentos sobre seus efeitos na microcirculação e perfusão orgânica. Com o intuito de caracterizar os efeitos microcirculatórios da dexmedetomidina em um modelo murino de endotoxemia que permite estudos in vivo da inflamação e disfunção da perfusão microvascular, hamsters Sírios dourados submetidos à endotoxemia induzida por administração intravenosa de lipopolissacarídeo de Escherichia coli (LPS, 1,0 mg.kg-1) foram sedados com dexmedetomidina (5,0 μg.kg.h-1). A microscopia intravital da preparação experimental (câmara dorsal) permitiu a realização de uma análise quantitativa das variáveis microvasculares e do rolamento e adesão de leucócitos à parede venular. Também foram analisados os parâmetros macro-hemodinâmicos e gasométricos (arterial e venoso portal), as concentrações de lactato arterial e venoso portal, a água pulmonar total e a sobrevivência do animal. Animais não-endotoxêmicos e/ou tratados com solução salina a 0,9% serviram como controles neste experimento. O LPS aumentou o rolamento e a adesão de leucócitos à parede venular, diminuiu a densidade capilar funcional e a velocidade das hemácias nos capilares e induziu acidose metabólica. O tratamento com dexmedetomidina atenuou significativamente estas respostas patológicas (p < 0,05). A frequência de pulso dos animais foi significativamente reduzida pela droga (p < 0,05). Outros resultados não foram tão expressivos (estatisticamente ou clinicamente). Estes resultados indicam que a utilização de dexmedetomidina produz um efeito protetor sobre a microcirculação da câmara dorsal de hamsters endotoxêmicos. Efeitos anti-inflamatórios da dexmedetomidina sobre os leucócitos e o endotélio poderiam melhorar a perfusão capilar e representar o mecanismo in vivo de ação da droga na microcirculação.

Comunidades macrofaunais bênticas associadas às algas de deriva e à grama marinha Halodule wrightii Ascherson na Ilha do Japonês, Cabo Frio, RJ

As extensas pradarias submersas formadas pelas gramas marinhas são importantes habitats da costa, onde ocorrem interações ecológicas entre diversas espécies da vegetação subaquática, invertebrados bentônicos e peixes. As gramas marinhas e algas de deriva são conhecidas como macrófitas marinhas e, por ocuparem o mesmo tipo de substrato, são normalmente encontradas juntas, proporcionando oxigênio, alimento, proteção, abrigo além de sítios de reprodução e pastagem para os animais associados a essas pradarias. Amostras de algas de deriva e de H. wrightii foram coletadas, ao longo de transectos fixos de 50 m paralelos à Ilha do Japonês, a fim de analisar a existência de relações positivas entre as espécies de macrófitas marinhas e sua macrofauna associada, comparar as duas comunidades e avaliar a estruturação da comunidade macrofaunal bêntica do local. Os transectos foram alocados de acordo com a posição do banco de grama marinha. Observou-se que a densidade de eixos e a biomassa de H. wrightii não explicam a variação da biomassa, riqueza de espécies e diversidade (Índice de Simpson) das algas de deriva. A grande movimentação das algas de deriva ao longo do banco de grama marinha faz com que elas se homogeneízem e ocupem diferentes lugares ao acaso na pradaria, muitos desses locais com baixa biomassa de H. wrightii devido à grande variabilidade na distribuição dessa espécie no local de estudo. Os descritores ecológicos da grama marinha também não tiveram relações positivas com sua macrofauna bêntica associada. A comunidade macrofaunal associada às gramas marinhas foi mais densa, rica e diversa do que a comunidade macrofaunal associada às algas de deriva. Os moluscos Anomalocardia flexuosa, Cerithium atratum, Ostrea sp, Tellina lineata e Divalinga quadrissulcata dominaram o ambiente de gramas marinhas. A maior complexidade estrutural das algas de deriva forneceu um habitat protegido mais atrativo para os crustáceos como, Pagurus criniticornis, Cymadusa filosa e Batea catharinensis. A malacofauna associada às algas não foi abundante, mas um novo registro foi a ocorrência do bivalve invasor Lithopaga aristatus, perfurando uma concha de Ostrea sp. As relações entre os descritores da biomassa algal foram comprovadas para a maioria dos descritores de sua fauna associada. As relações das macrófitas marinhas com a macrofauna total associada seguiram o mesmo padrão das relações das algas de deriva. As análises de agrupamento e ordenação mostraram que as comunidades macrofaunais bênticas do local são estruturadas de acordo com os táxons dos organismos associados mais dominantes influenciados pelo tipo de vegetação basibionte (algas de deriva ou grama marinha). Destaca-se com o presente estudo a importância de medidas de maior proteção no local para a preservação e manutenção do ecossistema da Ilha do Japonês, RJ, Brasil

Comunidade de mamíferos de médio e grande porte em um mosaico de fitofisionomias na Mata Atlântica no estado do Espírito Santo, Brasil

A Mata Atlântica é considerada como um dos cinco hotspots mais diversos, sendo um conjunto complexo de ecossistemas que abriga uma parcela significativa da diversidade biológica do Brasil. O Estado do Espírito Santo, localizado na região Sudeste, possuía quase 90% de sua superfície coberta por Mata Atlântica, entretanto com o processo de colonização portuguesa, ocupação do território e industrialização, restou apenas 8% da cobertura florestal original. Com toda a informação existente acerca das espécies neotropicais de mamíferos de médio e grande porte ainda há muitas lacunas no nosso conhecimento. Nesse sentido, esta dissertação foi desenvolvida em quatro capítulos com o objetivo de realizar um levantamento de dados de riqueza, composição, abundância, densidade populacional, período de atividade, distribuição e uso do hábitat por espécies de mamíferos de médio e grande porte, da Reserva Natural Vale (RNV), norte do Espírito Santo. Espera-se que as informações aqui geradas possam contribuir com o incremento no conhecimento da ecologia dos mamíferos neotropicais, bem como fornecer informações desse grupo para subsidiar as políticas e ações ambientais que visem à conservação da biodiversidade. Para este estudo foi realizado amostragens mensais no período de abril de 2013 até junho de 2014 na RNV, através de armadilhamento fotográfico (39 armadilhas fotográficas) e também transecções lineares Os registros obtidos nas39 armadilhas fotográficas resultaram em um total de 7.020 dias de monitoramento. Foram observadas 23245 fotos de 26 espécies de mamíferos de médio e grande porte. Uma maior riqueza e frequência de registros ocorreram nas armadilhas estabelecidas na região norte da RNV. A distância do recurso hídrico estava positivamente relacionada com a composição de mamíferos e a quantidade de registros de caça no presente estudo teve um efeito marginalmente negativo na frequência de registros nas regiões oeste e sul, onde apresentaram uma maior incidência de caça. Nossos resultados mostram que essas espécies não estão distribuídas uniformemente dentro da reserva, com a ocupação das mesmas tendo sido afetada por quatro principais covariáveis: (1) distância entre árvores; (2) distância da estrada; (3) distância do recurso hídrico mais próximo e (4) densidade de lianas por hectare. A detectabilidade das espécies que são consideradas cinegéticas foi afetada pelo histórico de registros de caça. A maioria das espécies registradas que tiveram uma probabilidade de ocupação alta são raras ou até mesmo localmente extintas em outras áreas de domínio da Mata Atlântica. Adicionalmente nossos dados confirmam que a RNV abriga uma fauna de mamíferos de médio e grande porte rica, incluindo grandes herbívoros, dispersores de sementes e alguns carnívoros. Embora o estudo tenha sido realizado em apenas uma área, vale lembrar que a RNV, juntamente com a ReBio Sooretama, formam o maior bloco de área protegida dentro do estado do Espírito Santo e também um dos maiores blocos de Mata de Tabuleiro. Assim, para a conservação das espécies que habitam a RNV, é preciso considerar não apenas a reserva isolada, mas todo o bloco Linhares-Sooretama, uma vez que estão conectados permitirão o incremento populacional e as trocas genéticas entre as populações. Somente desse modo será aumentada a probabilidade de sobrevivência e manutenção das espécies em longo prazo, das espécies de mamíferos de médio e grande porte

Quantifying the limits of HANPP and carbon emissions which prolong total species well-being

Anthropogenic climate and land-use change are leading to irreversible losses of global biodiversity, upon which ecosystem functioning depends. Since total species' well-being depends on ecosystem goods and services, man must determine how much net primary productivity (NPP) may be appropriated and carbon emitted so as to not adversely impact this and future generations. In 2005, man ought to have only appropriated 9.72 Pg C of NPP, representing a factor 2.50, or 59.93%, reduction in human-appropriated NPP in that year. Concurrently, the carbon cycle would have been balanced with a factor 1.26, or 20.84%, reduction from 7.60 Gt C/year to 5.70 Gt C/year, representing a return to the 1986 levels. This limit is in keeping with the category III stabilization scenario of the Intergovernmental Panel for Climate Change. Projecting population growth to 2030 and its associated basic food requirements, the maximum HANPP remains at 9.74 ± 0.02 Pg C/year. This time-invariant HANPP may only provide for the current global population of 6.51 billion equitably at the current average consumption of 1.49 t C per capita, calling into question the sustainability of developing countries striving for high-consuming country levels of 5.85 t C per capita and its impacts on equitable resource distribution. © Springer Science+Business Media B.V. 2009.

Estimates of total seabird bycatch by Atlantic pelagic longline fisheries from 2003 to 2006

Results of recent seabird bycatch studies in the International Commission for the Conservation of Atlantic Tunas Convention Area were combined to estimate total seabird bycatch of pelagic longline fishing in the Atlantic Ocean, and bycatch per selected species. Available studies do not apply to the full spatial and temporal extent of the fishing effort, so assumptions were made to account for missing information. Over the 4 years from 2003 to 2006 the total seabird bycatch estimate was 48,500. Results indicate that about 57% of the pelagic longline seabird bycatch was albatrosses (Diomedea, Phoebastria, Thalassarche, Phoebetria spp.). This mortality is at a level to cause concern for the smaller and more vulnerable albatross populations in the region. Variation in annual seabird bycatch was caused by variation in total fishing effort, and movement of effort away from areas of higher seabird bycatch rates.

Gear modifications for fishing octopus, Octopus vulgaris, on live-bottom and adjacent flat bottom habitats in coastal waters off North Carolina

The Common Octopus, Octopus vulgaris, is an r-selected mollusk found off the coast of North Carolina that interests commercial fishermen because of its market value and the cost-effectiveness of unbaited pots that can catch it. This study sought to: 1) determine those gear and environmental factors that influenced catch rates of octopi, and 2) evaluate the feasibility of small-scale commercial operations for this species. Pots were fished from August 2010 through September 2011 set in strings over hard and sandy bottom in waters from 18 to 30 m deep in Onslow Bay, N.C. Three pot types were fished in each string; octopus pots with- and without lids, and conch pots. Proportional catch was modeled as a function of gear design and environmental factors (location, soak time, bottom type, and sea surface water temperature) using binomially distributed generalized linear models (GLM’s); parsimony of each GLM was assessed with Akaike Information Criteria (AIC). A total of 229 octopi were caught throughout the study. Pots with lids, pots without lids, and conch pots caught an average of 0.15, 0.17, and 0.11 octopi, respectively, with high variability in catch rates for each pot type. The GLM that best fit the data described proportional catch as a function of sea surface temperature, soak time, and station; greatest proportional catches occurred over short soak times, warmest temperatures, and less well known reef areas. Due to operating expenses (fuel, crew time, and maintenance), low catch rates of octopi, and high gear loss, a directed fishery for this species is not economically feasible at the catch rates found in this study. The model fitting to determine factors most influential on catch rates should help fishermen determine seasons and gear soak times that are likely to maximize catch rates. Potting for octopi may be commercially practical as a supplemental activity when targeting demersal fish species that are found in similar habitats and depth ranges in coastal waters off North Carolina.

The design, construction, operation, and maintenance of the Replicated Modular Estuarine Mesocosm

Perhaps the most difficult job of the ecotoxicologist is extrapolating data calculated from laboratory experiments with high precision and accuracy into the real world of highly-dynamics aquatic environments. The establishment of baseline laboratory toxicity testing data for individual compounds and ecologically important and field studies serve as a precursor to ecosystem level studies needed for ecological risk assessment. The first stage in the field portion of risk assessment is the determination of actual environmental concentrations of the contaminant being studied and matching those concentrations with laboratory toxicity tests. Risk estimates can be produced via risk quotients that would determine the probability that adverse effects may occur. In this first stage of risk assessment, environmental realism is often not achieved. This is due, in part, to the fact that single-species laboratory toxicity tests, while highly controlled, do not account for the complex interactions (Chemical, physical, and biological) that take place in the natural environment. By controlling as many variables in the laboratory as possible, an experiment can be produced in such a fashion that real effects from a compound can be determined for a particular test organism. This type of approach obviously makes comparison with real world data most difficult. Conversely, field oriented studies fall short in the interpretation of ecological risk assessment because of low statistical power, lack of adequate replicaiton, and the enormous amount of time and money needed to perform such studies. Unlike a controlled laboratory bioassay, many other stressors other than the chemical compound in question affect organisms in the environment. These stressors range from natural occurrences (such as changes in temperature, salinity, and community interactions) to other confounding anthropogenic inputs. Therefore, an improved aquatic toxicity test that will enhance environmental realism and increase the accuracy of future ecotoxicological risk assessments is needed.

Nutrient enhanced coastal ocean productivity in the north Gulf of Mexico: understanding the effects of nutrients on a coastal ecosystem

The continental shelf adjacent to the Mississippi River is a highly productive system, often referred to as the fertile fisheries crescent. This productivity is attributed to the effects of the river, especially nutrient delivery. In the later decades of the 2oth century, though, changes in the system were becoming evident. Nutrient loads were seen to be increasing and reports of hypoxia were becoming more frequent. During most recent summers, a broad area (up to 20,000 krn2) of near bottom, inner shelf waters immediately west of the Mississippi River delta becomes hypoxic (dissolved oxygen concentrations less than 2 mgll). In 1990, the Coastal Ocean Program of the National Oceanic and Atmospheric Administration initiated the Nutrient Enhanced Coastal Ocean Productivity (NECOP) study of this area to test the hypothesis that anthropogenic nutrient addition to the coastal ocean has contributed to coastal eutrophication with a significant impact on water quality. Three major goals of the study were to determine the degree to which coastal productivity in the region is enhanced by terrestrial nutrient input, to determine the impact of enhanced productivity on water quality, and to determine the fate of fixed carbon and its impact on living marine resources. The study involved 49 federal and academic scientists from 14 institutions and cost $9.7 million. Field work proceeded from 1990 through 1993 and analysis through 1996, although some analyses continue to this day. The Mississippi River system delivers, on average, 19,000 m3/s of water to the northern Gulf of Mexico. The major flood of the river system occurs in spring following snow melt in the upper drainage basin. This water reaches the Gulf of Mexico through the Mississippi River birdfoot delta and through the delta of the Atchafalaya River. Much of this water flows westward along the coast as a highly stratified coastal current, the Louisiana Coastal Current, isolated from the bottom by a strong halocline and from mid-shelf waters by a strong salinity front. This stratification maintains dissolved and particulate matter from the rivers, as well as recycled material, in a well-defined flow over the inner shelf. It also inhibits the downward mixing of oxygenated surface waters from the surface layer to the near bottom waters. This highly stratified flow is readily identifiable by its surface turbidity, as it carries much of the fine material delivered with the river discharge and resuspended by nearshore wave activity. A second significant contribution to the turbidity of the surface waters is due to phytoplankton in these waters. This turbidity reduces the solar radiation penetrating to depth through the water column. These two aspects of the coastal current, isolation of the inner shelf surface waters and maintenance of a turbid surface layer, precondition the waters for the development of near bottom summer hypoxia.