Brainstem oxytocinergic modulation of heart rate control in rats: effects of hypertension and exercise training

Oxytocinergic brainstem projections participate in the autonomic control of the circulation. We investigated the effects of hypertension and training on cardiovascular parameters after oxytocin (OT) receptor blockade within the nucleus tractus solitarii (NTS) and NTS OT and OT receptor expression. Male spontaneously hypertensive rats (SHR) and Wistar-Kyoto (WKY) rats were trained (55% of maximal exercise capacity) or kept sedentary for 3 months and chronically instrumented (NTS and arterial cannulae). Mean arterial blood pressure (MAP) and heart rate (HR) were measured at rest and during an acute bout of exercise after NTS pretreatment with vehicle or OT antagonist (20 pmol of OT antagonist (200 nl of vehicle)-1). Oxytocin and OT receptor were quantified (35S-oligonucleotide probes, in situ hybridization) in other groups of rats. The SHR exhibited high MAP and HR (P < 0.05). Exercise training improved treadmill performance and reduced basal HR (on average -11%) in both groups, but did not change basal MAP. Blockade of NTS OT receptor increased exercise tachycardia only in trained groups, with a larger effect on trained WKY rats (+31 +/- 9 versus +12 +/- 3 beats min-1 in the trained SHR). Hypertension specifically reduced NTS OT receptor mRNA density (-46% versus sedentary WKY rats, P < 0.05); training did not change OT receptor density, but significantly increased OT mRNA expression (+2.5-fold in trained WKY rats and +15% in trained SHR). Concurrent hypertension- and training-induced plastic (peptide/receptor changes) and functional adjustments (HR changes) of oxytocinergic control support both the elevated basal HR in the SHR group and the slowing of the heart rate (rest and exercise) observed in trained WKY rats and SHR.

Sistema purinérgico em plaquetas de ratos adultos e interações com o sistema renina-angiotensina

As plaquetas sangüíneas são fragmentos citoplasmáticos, oriundos da ruptura dos megacariócitos, cuja principal função está relacionada à manutenção da integridade vascular. Os nucleotídeos extracelulares, ATP e ADP, bem como a adenosina, têm sido implicados em um grande número de funções fisiológicas: o ADP é o principal fator recrutador de plaquetas, enquanto que o ATP é um inibidor competitivo da agregação induzida por ADP. A adenosina é uma molécula capaz de induzir vasodilatação e inibir a agregação plaquetária. Desta maneira, a manutenção da sinalização purinérgica normal tem se mostrado importante para o tratamento de doenças cardiovasculares. Os nucleosídeos di e trifosfatos circulantes podem ser hidrolisados por membros de várias famílias de ectonucleotidases de membrana e solúveis, incluindo as ecto-nucleosídeo trifosfato difosfoidrolases (E-NTPDases) e ecto-nucleotídeo pirofosfatase/fosfodiesterases (E-NPPs), que em conjunto com a ecto-5’-nucleotidase, levam à formação de adenosina. Na superfície das plaquetas, ambas enzimas, E-NTPDase e ecto-5’-nucleotidase, estão descritas. O sistema renina-angiotensina é o principal regulador da função renal e cardiovascular, desenvolvendo um papel fundamental na homeostasia da pressão arterial e do balanço eletrolítico. A angiotensina II (ANGII) induz fisiologicamente a ativação das plaquetas, possivelmente devido às suas propriedades vasoconstritoras. Os objetivos deste trabalho foram, portanto: 1) caracterizar cineticamente a enzima E-NPP em plaquetas de ratos, utilizando o substrato marcador p-Nph-5’TMP e 2) esclarecer, mesmo que em parte, os possíveis efeitos da ANGII sobre a hidrólise extracelular de nucleotídeos por plaquetas de ratos. No primeiro capítulo deste trabalho, descrevemos uma atividade enzimática em plaquetas de ratos que compartilha as principais características bioquímicas já descritas para as E-NPPs: pH ótimo alcalino; valores de KM e Vmax calculados de aproximadamente 106.22 ± 17.83 μM e 3.44 ± 0.18 nmol p-nitrophenol/min/mg, respectivamente; e dependência de cátions divalentes. Além disso, o AMP inibiu somente a hidrólise do p-Nph-5’TMP. Por outro lado, a azida de sódio, em altas concentrações, a angiotensina II e o cloreto de gadolínio alteraram apenas as hidrólises de ATP ou ADP ou de ambos. No segundo capítulo, mostramos que a ANGII foi capaz de aumentar as hidrólises de ATP, ADP e AMP em plaquetas em todas as doses testadas (5, 50, 500 e 5000 picomóis). Entretanto, nenhuma alteração foi observada com relação à hidrólise do p-Nph-5'TMP. Em adição, observamos um aumento na hidrólise de AMP e uma diminuição na hidrólise de p-Nph-5'TMP em plaquetas de ratos espontaneamente hipertensos (SHR) quando comparados a ratos Wistar normotensos. De maneira geral, esta dissertação traz a caracterização bioquímica da enzima E-NPP na superfície de plaquetas intactas de ratos como sendo parte de um complexo sistema para a hidrólise de nucleotídeos nestes fragmentos citoplasmáticos, podendo, assim, contribuir para o desenvolvimento de terapias antiplaquetárias e para o tratamento de doenças vasculares. Adicionalmente, apresentamos alguns resultados demonstrando interações entre os sistemas angiotensinérgico e adenosinérgico de plaquetas de ratos, o que poderá contribuir para o entendimento e o tratamento de doenças cardiovasculares como hipertensão e arteriosclerose.

Cardiovascular effects of desflurane following acute hemorrhage in dogs

Objective: To determine the cardiovascular effects of desflurane in dogs following acute hemorrhage.Design: Experimental study.Animals: Eight mix breed dogs.Interventions: Hemorrhage was induced by withdrawal of blood until mean arterial pressure (MAP) dropped to 60 mmHg in conscious dogs. Blood pressure was maintained at 60 mmHg for 1 hour by further removal or replacement of blood. Desflurane was delivered by facemask until endotracheal intubation could be performed and a desflurane expiratory end-tidal concentration of 10.5 V% was maintained.Measurements and main results: Systolic, diastolic, and mean arterial blood pressure (SAP, DAP and MAP), central venous pressure (CVP), cardiac output (CO), stroke volume (SV), cardiac index (0), systemic vascular resistance (SVR), heart rate (HR), respiratory rate (RR), partial pressure of carbon dioxide in arterial blood (PaCO2), and arterial pH were recorded before and 60 minutes after hemorrhage, and 5, 15, 30, 45 and 60 minutes after intubation. Sixty minutes after hemorrhage, SAP, DAP, MAP, CVP, CO, Cl, SV, PaCO2, and arterial pH decreased, and HR and RR increased when compared with baselines values. Immediately after intubation, MAP and arterial pH decreased, and PaCO2 increased. Fifteen minutes after intubation SAP, DAP, MAP, arterial pH, and SVR decreased. At 30 and 45 minutes, MAP and DAP remained decreased and PaCO2 increased, compared with values measured after hemorrhage. Arterial pH increased after 30 minutes of desflurane administration compared with values measured 5 minutes after intubation.Conclusions: Desflurane induced significant changes in blood pressure and arterial pH when administered to dogs following acute hemorrhage.

Efeitos cardiorrespiratórios da buprenorfina em cães anestesiados pelo desfluorano

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

Efeito da dexmedetomidina sobre a arritmia cardíaca induzida pela adrenalina em cães anestesiados pelo sevofluorano

Avaliou-se o efeito da dexmedetomidina sobre o ritmo cardíaco em 20 cães, sem raça definida, de ambos os sexos e considerados sadios, anestesiados pelo sevofluorano e submetidos a doses crescentes de adrenalina. Os animais foram, aleatoriamente, distribuídos em dois grupos (placebo e dexmedetomidina). No grupo placebo, os animais receberam, por via intravenosa, solução de NaCl a 0,9%, na dose de 0,3ml/kg. Foram considerados dois momentos, M0 e M1, imediatamente antes e após a aplicação, respectivamente. Após 10 minutos, realizou-se a indução anestésica com sevofluorano, por meio de máscara facial vedada, até a perda do reflexo laringotraqueal. em seguida, procedeu-se à intubação orotraqueal e a manutenção da anestesia foi realizada com a administração de sevofluorano na concentração de 1,5CAM, em circuito anestésico com reinalação parcial de gases. Decorridos 20 minutos da indução anestésica, iniciou-se a administração intravenosa contínua de solução de adrenalina a 2% em doses crescentes de 1, 2, 3, 4 e 5mg/kg/min, por meio de bomba de infusão, com aumento da dose em intervalos de 10 minutos. Imediatamente antes desse acréscimo eram feitas as mensurações (M2 a M6). No grupo dexmedetomidina empregou-se a mesma metodologia substituindo-se a solução de NaCl a 0,9% por hidrocloridrato de dexmedetomidina, na dose de 1µg/kg. Foram registradas as pressões arteriais, em M0 e em M2 a M6, e o traçado eletrocardiográfico, na derivação DII (M2 a M6), considerando-se para efeito estatístico o número total de bloqueios atrioventriculares (BAV) de primeiro e segundo graus e de complexos ventriculares prematuros (ESV), coincidentes com cada dose de adrenalina. Os dados foram submetidos à análise de variância seguida pelo teste de Tukey (P<0,05). Verificou-se que a dexmedetomidina interfere significativamente na condução atrioventricular levando a maior ocorrência de BAV e reduz o número de ESV nas doses infundidas de 2 e 3mg/kg/min de adrenalina. Logo após a aplicação de dexmedetomidina, observaram-se redução da freqüência cardíaca e da pressão arterial, cuja diminuição persistiu por até uma hora.

Anestesia por isofluorano em eqüinos submetidos à infusão contínua de medetomidina ou xilazina

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

Some cardiopulmonary effects of sevoflurane in crested caracara (Caracara plancus)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

CARDIORESPIRATORY EFFECTS of ISOFLURANE ANESTHESIA IN CRESTED CARACARAS (CARACARA PLANCUS)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

CAROTID ARTERY EXTERIORIZATION IN BROWN BROCKET DEER (MAZAMA GOUAZOUBIRA) FOR AN EXPERIMENTAL STUDY of ANESTHESIA

This report evaluates the carotid artery exteriorization technique to allow repeated percutaneous artery catheterization in six brown brocket deer (Mazama gouazoubira). Repeated percutaneous catheterization of the carotid artery was possible for periods of 3 mo to obtain arterial blood and monitor arterial blood pressure of deer without risk of arterial rupture. The artery pulse was easily palpable for periods tip to 15 mo. Postoperative complication and/or arterial damage was not observed.

Effects of weight loss on the cardiac parameters of obese dogs

A obesidade é uma das doenças nutricionais mais frequentemente observada em cães e pode provocar sérios problemas de saúde, como os distúrbios cardiovasculares. Realizou-se este estudo visando avaliar algumas das possíveis alterações estruturais e funcionais cardíacas decorrentes da correção da obesidade canina. Para isso foram utilizados 18 cães obesos divididos pelo peso corporal em Grupo I (até 15kg), Grupo II (entre 15,1 e 30 kg) e Grupo III (acima de 30 kg). Os animais foram submetidos à restrição calórica de forma a perderem 15% do peso vivo. Foram realizados os exames ecocardiográfico em modo-M, eletrocardiográfico e mensuração da pressão arterial dos animais antes do início do tratamento da obesidade e após atingirem o peso meta. Os resultados revelaram que após a redução de peso ocorreram diminuições significativas da espessura da parede livre do ventrículo esquerdo durante a sístole e diástole no Grupo III, diminuição da pressão arterial sistólica no Grupo III e também da pressão arterial média no Grupo II. Assim, concluiu-se que a perda de peso pode reverter as alterações estruturais cardíacas, como a hipertrofia excêntrica do ventrículo esquerdo em cães obesos acima de 30 kg, como também reduzir a pressão arterial sistêmica em cães obesos submetidos à restrição calórica mediante administração de dieta hipocalórica.

Cardiovascular actions of rattlesnake bradykinin ([Val(1), Thr(6)] bradykinin) in the anesthetized South American rattlesnake Crotalus durissus terrificus

Incubation of heat-denatured plasma from the rattlesnake Crotalus atrox with trypsin generated a bradykinin (BK) that contained two amino acid substitutions (Arg(1) --> Val and Ser(6) --> Thr) compared with mammalian BK. Bolus intra-arterial injections of synthetic rattlesnake BK (0.01-10 nmol/kg) into the anesthetized rattlesnake, Crotalus durissus terrificus, produced a pronounced and concentration-dependent increase in systemic vascular conductance (Gsys). This caused a fall in systemic arterial blood pressure (Psys) and an increase in blood flow. Heart rate and stroke volume also increased. This primary response was followed by a significant rise in Psys and pronounced tachycardia (secondary response). Pretreatment with N-G-nitro-L-arginine methyl ester reduced the NK-induced systemic vasodilatation, indicating that the effect is mediated through increased NO synthesis. The tachycardia associated with the late primary and secondary response to BK was abolished with propranolol and the systemic vasodilatation produced in the primary phase was also significantly attenuated by pretreatment, indicating that the responses are caused, at least in part, by release of cathecholamines and subsequent stimulation of beta-adrenergic receptors. In contrast, the pulmonary circulation was relatively unresponsive to BK.

The semi-synthetic kaurane ent-16 alpha-methoxykauran-19-oic acid induces vascular relaxation and hypotension in rats

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

Levomepromazina e acepromazina no bloqueio da arritmia induzida pela adrenalina em cães anestesiados pelo halotano

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

Effects of a muscarinic type-2 antagonist on cardiorespiratory function and intestinal transit in horses anesthetized with halothane and xylazine

Objective-To evaluate the cardiorespiratory and intestinal effects of the muscarinic type-2 (M-2) antagonist, methoctramine, in anesthetized horses.Animals-6 horses.Procedure-Horses were allocated to 2 treatments in a randomized complete block design. Anesthesia was maintained with halothane (1% end-tidal concentration) combined with a constant-rate infusion of xylazine hydrochloride (1 mg/kg/h, IV) and mechanical ventilation. Hemodynamic variables were monitored after induction of anesthesia and for 120 minutes after administration of methoctramine or saline (0.9% NaCl) solution (control treatment). Methoctramine was given at 10-minute intervals (10 mug/kg, IV) until heart rate (HR) increased at least 30% above baseline values or until a maximum cumulative dose of 30 mug/kg had been administered. Recovery characteristics, intestinal auscultation scores, and intestinal transit determined by use of chromium oxide were assessed during the postanesthetic period.Results-Methoctramine was given at a total cumulative dose of 30 mug/kg to 4 horses, whereas 2 horses received 10 mug/kg. Administration of methoctramine resulted in increases in HR, cardiac output, arterial blood pressure, and tissue oxygen delivery. Intestinal auscultation scores and intestinal transit time (interval to first and last detection of chromium oxide in the feces) did not differ between treatment groups.Conclusions and Clinical Relevance-Methoctramine improved hemodynamic function in horses anesthetized by use of halothane and xylazine without causing a clinically detectable delay in the return to normal intestinal motility during the postanesthetic period. Because of their selective positive chronotropic effects, M-2 antagonists may represent a safe alternative for treatment of horses with intraoperative bracycardia.

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.