The cardiovascular hemodynamic responses to various levels of orthostatic stress in children

The ability of the cardiovascular system to quickly and efficiently adapt to an orthostatic stress is vital for the human body to function on earth. The way in which the various aspects of the cardiovascular system work together to counteract an orthostatic stress has been previously quantified in the adult population. However, there are still many unknowns surrounding the topic of how the cardiovascular system functions to cope with this same stress in children. The purpose of this study was to describe the cardiovascular hemodynamic adaptations to various levels of orthostatic stress induced using a lower body negative pressure (LBNP) chamber in pre-pubertal boys. A secondary purpose was to determine indices of baroreceptor sensitivity (BRS) at both rest and during low levels of LBNP in this same pediatric sample. Finally, this study aimed to compare the relative responses to LBNP between the children and adults. To complete the study 20 healthy pre-pubertal boys and adult males (9.3 ± 1.1 and 23 ± 1.8 years of age respectively) were recruited and randomly exposed to three levels of LBNP (15, 20 and 25 mmHg). At rest and during the application of the LBNP heart rate (HR), manual and bcat-by-beat systolic (SBP), diastolic (DBP) and mean arterial blood pressure (MAP) were monitored continuously. Aortic diameter was measured at rest and peak aortic blood velocity (PV) was recorded continuously for at least I minute during each baseline and LBNP condition. From the raw data HR, stroke volume (SV), cardiac output (Q), total peripheral resistance (TPR), low frequency baroreceptor sensitivity (LF BRS), high frequency baroreceptor sensitivity (HF BRS) and LFIIIF ratio were calculated. At rest, llR wa'i higher and SBP, SV, Q and LF/HF ratio were lower in the children compared to the adult males (pgJ.05). In response to the increasing LEN!> IIR and TPR increased, and LF BRS. SV and Q decreased in the adult group (pSf).05). while the same levels of LBNP caused an increase in TPR and a decrease in SBP, SV and Q in the children (pSf).05). Although not significant, the LF/HF ratio in the adult group showed an increasing trend in response to increased negative pressure (p=O.088). As for resting BRS, there were no significant differences in LF or HF BRS between the children and the adults despite a tendency for both measures to be 18% lower in the children. Also the LF/HF ratio was almost significantly greater in the adults compared to the children (p=O.057). In addition, a comparison between the relative adult and child responses to LBNP yielded no significant group by level interactions. This result should be taken with caution though, as the low sample size and high measurement variability generated very low statistical power for this analysis. In conclusion, the results of this study suggest that the hemodynamic adaptations to an orthostatic stress were less pronounced in the prepubertal males, most likely due to an underdeveloped autonomic system. These results need to be strengthened by further research before any implications can be derived for health care purposes.

Mechanism and Prediction of Post-Operative Atrial Fibrillation Based on Atrial Electrograms

La fibrillation auriculaire (FA) est une arythmie touchant les oreillettes. En FA, la contraction auriculaire est rapide et irrégulière. Le remplissage des ventricules devient incomplet, ce qui réduit le débit cardiaque. La FA peut entraîner des palpitations, des évanouissements, des douleurs thoraciques ou l’insuffisance cardiaque. Elle augmente aussi le risque d'accident vasculaire. Le pontage coronarien est une intervention chirurgicale réalisée pour restaurer le flux sanguin dans les cas de maladie coronarienne sévère. 10% à 65% des patients qui n'ont jamais subi de FA, en sont victime le plus souvent lors du deuxième ou troisième jour postopératoire. La FA est particulièrement fréquente après une chirurgie de la valve mitrale, survenant alors dans environ 64% des patients. L'apparition de la FA postopératoire est associée à une augmentation de la morbidité, de la durée et des coûts d'hospitalisation. Les mécanismes responsables de la FA postopératoire ne sont pas bien compris. L'identification des patients à haut risque de FA après un pontage coronarien serait utile pour sa prévention. Le présent projet est basé sur l'analyse d’électrogrammes cardiaques enregistrées chez les patients après pontage un aorte-coronaire. Le premier objectif de la recherche est d'étudier si les enregistrements affichent des changements typiques avant l'apparition de la FA. Le deuxième objectif est d'identifier des facteurs prédictifs permettant d’identifier les patients qui vont développer une FA. Les enregistrements ont été réalisés par l'équipe du Dr Pierre Pagé sur 137 patients traités par pontage coronarien. Trois électrodes unipolaires ont été suturées sur l'épicarde des oreillettes pour enregistrer en continu pendant les 4 premiers jours postopératoires. La première tâche était de développer un algorithme pour détecter et distinguer les activations auriculaires et ventriculaires sur chaque canal, et pour combiner les activations des trois canaux appartenant à un même événement cardiaque. L'algorithme a été développé et optimisé sur un premier ensemble de marqueurs, et sa performance évaluée sur un second ensemble. Un logiciel de validation a été développé pour préparer ces deux ensembles et pour corriger les détections sur tous les enregistrements qui ont été utilisés plus tard dans les analyses. Il a été complété par des outils pour former, étiqueter et valider les battements sinusaux normaux, les activations auriculaires et ventriculaires prématurées (PAA, PVA), ainsi que les épisodes d'arythmie. Les données cliniques préopératoires ont ensuite été analysées pour établir le risque préopératoire de FA. L’âge, le niveau de créatinine sérique et un diagnostic d'infarctus du myocarde se sont révélés être les plus importants facteurs de prédiction. Bien que le niveau du risque préopératoire puisse dans une certaine mesure prédire qui développera la FA, il n'était pas corrélé avec le temps de l'apparition de la FA postopératoire. Pour l'ensemble des patients ayant eu au moins un épisode de FA d’une durée de 10 minutes ou plus, les deux heures précédant la première FA prolongée ont été analysées. Cette première FA prolongée était toujours déclenchée par un PAA dont l’origine était le plus souvent sur l'oreillette gauche. Cependant, au cours des deux heures pré-FA, la distribution des PAA et de la fraction de ceux-ci provenant de l'oreillette gauche était large et inhomogène parmi les patients. Le nombre de PAA, la durée des arythmies transitoires, le rythme cardiaque sinusal, la portion basse fréquence de la variabilité du rythme cardiaque (LF portion) montraient des changements significatifs dans la dernière heure avant le début de la FA. La dernière étape consistait à comparer les patients avec et sans FA prolongée pour trouver des facteurs permettant de discriminer les deux groupes. Cinq types de modèles de régression logistique ont été comparés. Ils avaient une sensibilité, une spécificité et une courbe opérateur-receveur similaires, et tous avaient un niveau de prédiction des patients sans FA très faible. Une méthode de moyenne glissante a été proposée pour améliorer la discrimination, surtout pour les patients sans FA. Deux modèles ont été retenus, sélectionnés sur les critères de robustesse, de précision, et d’applicabilité. Autour 70% patients sans FA et 75% de patients avec FA ont été correctement identifiés dans la dernière heure avant la FA. Le taux de PAA, la fraction des PAA initiés dans l'oreillette gauche, le pNN50, le temps de conduction auriculo-ventriculaire, et la corrélation entre ce dernier et le rythme cardiaque étaient les variables de prédiction communes à ces deux modèles.

Factores de riesgo para mortalidad y bajo gasto cardiaco en el posoperatorio de Switch arterial en pacientes con transposición de grandes arterias

El Switch arterial se ha convertido en la primera opción quirúrgica en pacientes con Transposición de grandes arterias (DTGA). El objetivo de este estudio es presentar la experiencia de la Fundación Cardioinfantil desde el año 2003 hasta julio del 2011, y determinar los factores de riesgo asociados a bajo gasto y mortalidad. Materiales y métodos: Estudio de caso - cohorte. Se revisaron las historias clínicas de los pacientes para obtener la información de las variables. El análisis se realizó mediante métodos estándar para variables continuas y variables categóricas. Los casos y sus controles se compararon y solo las variables con valores de p < 0.05 se analizaron como factores de riesgo. Resultados: 58 pacientes operados. Mediana de edad 12 días (RIQ 7 - 34), El 70.7% (41/58) de los pacientes fueron hombres. La DTGA con septum integro fue la anomalía más frecuente 53,5% (31/58). La mortalidad fue 15,2% (9/58) y la frecuencia de bajo gasto fue 55,2% (32/58). Entre el grupo de controles y casos no hubo diferencias estadísticamente significativas entre las variables preoperatorias y la presencia de bajo gasto y muerte, excepto el tiempo prolongado de circulación extracorpórea que fue factor de riesgo independiente para mortalidad OR 1.1 IC 95% (1 – 1,2) p de 0.002, y para bajo gasto cardiaco el score de vasoactivos-inotrópicos elevado OR 1.2 IC 95% (1.1 – 1,4) p de 0.001. Conclusiones: La frecuencia de las características de los pacientes operados en nuestra población es similar a lo reportado en la literatura mundial, sin embargo los factores de riesgo para mortalidad y bajo gasto no tuvieron el mismo impacto en nuestra población excepto por el tiempo de circulación extracorpórea y el uso de inotrópicos.

Diferencia venoarterial de Pco2 como predictor de disfunción miocárdica en niños con sepsis severa y choque séptico.

Introducción: La sepsis es una de las principales causas de morbilidad y mortalidad en la población pediátrica a nivel mundial, siendo la disminución del gasto cardiaco uno de los principales factores asociados a mortalidad. Se ha planteado la diferencia venoarterial de pCO2 como predictor de la función miocárdica en pacientes con sepsis, sin embargo hasta el momento no hay estudios en la población pediátrica que lo evalúen. Objetivo: Determinar la capacidad predictora y las características operativas de la diferencia venoarterial de pCO2, como predictor de disfunción miocárdica en pacientes pediátricos con sepsis severa y choque séptico. Métodos: Para alcanzar los objetivos del estudio, se llevo a cabo un estudio prospectivo de pruebas diagnósticas. Se realizó ecocardiograma y diferencia venoarterial de pCO2 en cada paciente, posteriormente se calculó las características operativas de la diferencia venoarterial de pCO2 para determinar su utilidad. Resultados: Se incluyeron 71 pacientes. La mediana de la diferencia venoarterial de pCO2 no fue significativamente mayor en los pacientes que tuvieron disfunción cardiaca en el ecocardiograma en comparación con los que no tuvieron disfunción. Se encontró una relación estadísticamente significativa de valores de 1,5 a 2,1 mmHg, como predictor negativo de disfunción miocárdica con una sensibilidad de 100% y una especificidad de 88%. Conclusiones: La diferencia venoarterial de pCO2 requiere de estudios mas extensos para determinar la probabilidad como predictor de disfunción miocárdica en pacientes pediátricos con sepsis severa y choque séptico, incluso cuando otros biomarcadores se encuentran dentro de límites normales.

Estudo da função ventricular na técnica de plicatura da parede livre do ventrículo esquerdo em cães

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Effects of glycopyrrolate on cardiorespiratory function in horses anesthetized with halothane and xylazine

Objective-To evaluate cardiopulmonary effects of glycopyrrolate in horses anesthetized with halothane and xylazine.Animals-6 horses.Procedure-Horses were allocated to 2 treatment groups in a randomized complete block design. Anesthesia was maintained in mechanically ventilated horses by administration of halothane (1% end-tidal concentration) combined with a constant-rate infusion of xylazine hydrochloride (1 mg/kg/h, IV). Hemodynamic variables were monitored after induction of anesthesia and for 120 minutes after administration of glycopyrrolate or saline (0.9% NaCl) solution. Glycopyrrolate (2.5 mug/kg, IV) was administered at 10-minute intervals until heart rate (HR) increased at least 30% above baseline or a maximum cumulative dose of 75 mug/kg had been injected. Recovery characteristics and intestinal auscultation scores were evaluated for 24 hours after the end of anesthesia.Results-Cumulative dose of glycopyrrolate administered to 5 horses was 5 mug/kg, whereas 1 horse received 75 mug/kg. The positive chronotropic effects of glycopyrrolate were accompanied by an increase in cardiac output, arterial blood pressure, and tissue oxygen delivery. Whereas HR increased by 53% above baseline values at 20 minutes after the last glycopyrrolate injection, cardiac output and mean arterial pressure increased by 38% and 31%, respectively. Glycopyrrolate administration was associated with impaction of the large colon in I horse and low intestinal auscultation scores lasting 24 hours in 3 horses.Conclusions and Clinical Relevance-The positive chronotropic effects of glycopyrrolate resulted in improvement of hemodynamic function in horses anesthetized with halothane and xylazine. However, prolonged intestinal stasis and colic may limit its use during anesthesia.

Efeitos da dexmedetomidina sobre o sistema renal e sobre a concentração plasmática do hormônio antidiurético: estudo experimental em cães

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: A insuficiência renal aguda peri-operatória é responsável por elevada taxa de morbidade e mortalidade. Os fármacos alfa2-agonistas aumentam o débito urinário e promovem boa estabilidade hemodinâmica nesse período. O objetivo desta pesquisa foi estudar os efeitos renais e sobre a concentração plasmática do hormônio antidiurético (HAD) provocados pela dexmedetomidina no cão anestesiado. MÉTODO: Trinta e seis cães adultos, anestesiados com propofol, fentanil e isoflurano, foram divididos aleatoriamente em três grupos que receberam, de modo encoberto: G1 - injeção de 20 mL de solução de cloreto de sódio a 0,9%, em 10 minutos, seguida de injeção de 20 mL da mesma solução em uma hora; G2 - injeção de 20 mL de solução de cloreto de sódio a 0,9% contendo dexmedetomidina (1 µg.kg-1), em 10 minutos, seguida de injeção de 20 mL da mesma solução, com a mesma dose de dexmedetomidina (1 µg.kg-1), em uma hora e G3 - injeção de 20 mL de solução de cloreto de sódio a 0,9% contendo dexmedetomidina (2 µg.kg-1) em 10 minutos, seguida de injeção de 20 mL da mesma solução, com a mesma dose de dexmedetomidina (2 µg.kg-1), em uma hora. As variáveis renais, hemodinâmicas e a concentração plasmática do HAD foram estudadas em quatro momentos: M1 (controle) - imediatamente após o período de estabilização; M2 - após a injeção inicial de 20 mL da solução em estudo, em 10 minutos, coincidindo com o início da injeção da mesma solução, em uma hora; M3 - 30 minutos após M2 e M4 - 30 minutos após M3. RESULTADOS: A dexmedetomidina reduziu a freqüência cardíaca e promoveu estabilidade hemodinâmica, mantendo constante o débito cardíaco. Houve elevação do débito urinário no G2 e G3, em comparação com o G1. A osmolalidade urinária no G2 e G3 foi menor no M3 e M4 em relação ao M1 e M2. A depuração de água livre aumentou no G3. A concentração plasmática do HAD diminuiu no G3, apresentando valores mais baixos que os observados no G1 e G2 em M2 e M4. CONCLUSÕES: Os cães anestesiados com baixas doses de dexmedetomidina promovem diurese hídrica por inibir a secreção do hormônio antidiurético, havendo potencial para proteção renal em eventos isquêmicos.

Beta-carotene supplementation attenuates cardiac remodeling induced by one-month tobacco-smoke exposure in rats

Objective: the objectives were to analyze the cardiac effects of exposure to tobacco smoke (ETS), for a period of 30 days, alone and in combination with beta-carotene supplementation (BC). Research methods and procedures: Rats were allocated into: Air (control, n = 13); Air + BC (n = 11); ETS (n = 11); and BC + ETS (n = 9). In Air + BC and BC + ETS, 500 mg of BC were added to the diet. After three months of randomization, cardiac structure and function were assessed by echocardiogram. After that, animals were euthanized and morphological data were analyzed post-morten. One-way and two-way ANOVA were used to assess the effects of ETS, BC and the interaction between ETS and BC on the variables. Results: ETS presented smaller cardiac output (0.087 +/- 0.001 vs. 0.105 +/- 0.004 l/min; p = 0.007), higher left ventricular diastolic diameter (19.6 +/- 0.5 vs. 18.0 +/- 0.5 mm/kg; p = 0.024), higher left ventricular (2.02 +/- 0.05 vs. 1.70 +/- 0.03 g/kg; p < 0.001) and atrium (0.24 +/- 0.01 vs. 0.19 +/- 0.01 g/kg; p = 0.003) weight, adjusted to body weight of animals, and higher values of hepatic lipid hydroperoxide (5.32 +/- 0.1 vs. 4.84 +/- 0.1 nmol/g tissue; p = 0.031) than Air. However, considering those variables, there were no differences between Air and BC + ETS (0.099 +/- 0.004 l/min; 19.0 +/- 0.5 mm/kg; 1.83 +/- 0.04 g/kg; 0.19 +/- 0.01 g/kg; 4.88 +/- 0.1 nmol/g tissue, respectively; p > 0.05). Ultrastructural alterations were found in ETS: disorganization or loss of myofilaments, plasmatic membrane infolding, sarcoplasm reticulum dilatation, polymorphic mitochondria with swelling and decreased cristae. In BC + ETS, most fibers showed normal morphological aspects. Conclusion: One-month tobacco-smoke exposure induces functional and morphological cardiac alterations and BC supplementation attenuates this ventricular remodeling process.

Repercussões maternas e perinatais da hidroterapia na gravidez

OBJETIVO: estudar os efeitos maternos (composição corporal e capacidade cardiovascular) e perinatais (peso e prematuridade) da prática da hidroterapia na gestação. MÉTODOS: estudo prospectivo, coorte, aleatorizado, com 41 gestantes de baixo risco e gestação única, praticantes (grupo estudo, n=22) e não-praticantes (grupo controle, n=19) de hidroterapia. Avaliações antropométricas definiram-se os índices de peso corporal, massa magra e gordura absoluta e relativa. Por teste ergométrico, definiu-se os índices de consumo máximo de oxigênio(VO2máx), volume sistólico (VS) e débito cardíaco (DC). Como resultado perinatal observaram-se ocorrência de prematuridade e recém-nascidos pequenos para a idade gestacional. Compararam-se os índices iniciais e finais entre e dentro de cada grupo. As variáveis maternas foram avaliadas pelo teste t para amostras dependentes e independentes e empregou-se o chi ² para estudo das proporções. RESULTADOS: a comparação entre os grupos não evidenciou diferença significativa nas variáveis maternas no início e no final da hidroterapia. A comparação dentro de cada grupo confirmou efeito benéfico da hidroterapia: no grupo estudo os índices de gordura relativa foram mantidos (29,0%) e no grupo controle aumentaram de 28,8 para 30,7%; o grupo estudo manteve os índices de VO2máx (35,0%) e aumentou VS (106,6 para 121,5) e DC de (13,5 para 15,1); no grupo controle observaram-se queda nos índices de VO2máx e manutenção de VS e de DC. A hidroterapia não interferiu nos resultados perinatais, relacionados à prematuridade e baixo peso ao nascimento. CONCLUSÕES: a hidroterapia favoreceu adequada adaptação metabólica e cardiovascular materna à gestação e não determinou prematuridade e baixo peso nos recém-nascidos.

Influência das Alterações Hemodinâmicas Maternas sobre o Desenvolvimento Fetal

Objetivo: avaliar as alterações hemodinâmicas e estruturais cardíacas maternas nos três trimestres da gestação e relacioná-las com a classificação do recém-nascido, de acordo com o peso/idade gestacional. Métodos: foi realizada avaliação ecocardiográfica em 22 gestantes, sem patologias, para estudo do débito cardíaco, pressão arterial média, diâmetro do átrio esquerdo e resistência periférica, em três períodos da gestação: antes da 12ª , na 26ª e na 36ª semanas de gestação. Dezessete gestantes deram à luz recém-nascidos com peso adequado, quatro, recém-nascidos pequenos, e uma gestante, recém-nascido grande para a idade gestacional. Resultados: nas mães que deram à luz recém-nascidos pequenos para a idade gestacional, o débito cardíaco e o diâmetro do átrio esquerdo mantiveram-se inalterados, com tendência de elevação da pressão arterial média e aumento de 28% da resistência periférica, durante a gestação. As mães que deram à luz recém-nascidos adequados para idade gestacional tiveram aumento médio do débito cardíaco de 19% entre o primeiro e segundo trimestres e de 8% entre o segundo e terceiro trimestres da gestação. O diâmetro do átrio esquerdo elevou-se próximo de 9% durante a gestação, com manutenção da pressão arterial média e tendência de queda da resistência periférica. Conclusões: os resultados obtidos nesse trabalho suportam a associação entre adaptação hemodinâmica e peso do RN

Atrophic Cardiac Remodeling Induced by Taurine Deficiency in Wistar Rats

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influence of different doses of retinoic acid on cardiac remodeling

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Respiratory chemoreceptor function in vertebrates - Comparative and evolutionary aspects

The sensing of blood gas tensions and/or pH is an evolutionarily conserved, homeostatic mechanism, observable in almost all species studied from invertebrates to man. In vertebrates, a shift from the peripheral O2-oriented sensing in fish, to the central CO2/pH sensing in most tetrapods reflects the specific behavioral requirements of these two groups whereby, in teleost fish, a highly O2-oriented control of breathing matches the ever-changing and low oxygen levels in water, whilst the transition to air-breathing increased the importance of acid-base regulation and O2-related drive, although retained, became relatively less important. The South American lungfish and tetrapods are probably sister groups, a conclusion backed up by many similar features of respiratory control. For example, the relative roles of peripheral and central chemoreceptors are present both in the lungfish and in land vertebrates. In both groups, the central CO2/pH receptors dominate the ventilatory response to hypercarbia (60-80), while the peripheral CO2/pH receptors account for 20-30. Some basic components of respiratory control have changed little during evolution. This review presents studies that reflect the current trends in the field of chemoreceptor function, and several laboratories are involved. An exhaustive review on the previous literature, however, is beyond the intended scope of the article. Rather, we present examples of current trends in respiratory function in vertebrates, ranging from fish to humans, and focus on both O2 sensing and CO2 sensing. As well, we consider the impact of chronic levels of hypoxia - a physiological condition in fish and in land vertebrates resident at high elevations or suffering from one of the many cardiorespiratory disease states that predispose an animal to impaired ventilation or cardiac output. This provides a basis for a comparative physiology that is informative about the evolution of respiratory functions in vertebrates and about human disease. Currently, most detail is known for mammals, for which molecular biology and respiratory physiology have combined in the discovery of the mechanisms underlying the responses of respiratory chemoreceptors. Our review includes new data on nonmammalian vertebrates, which stresses that some chemoreceptor sites are of ancient origin.

Efeitos da administração epidural de dexmedetomidina sobre a concentração alveolar mínima do isofluorano em cães

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influência do controle vagal na resistência vascular pulmonar e desvio intracardíaco em Crotalus durissus (Squamata: Viperidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)