Role of preoptic opioid receptors in the body temperature reduction during hypoxia

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

Cold-induced enhancement of avian uncoupling protein expression, heat production, and triiodothyronine concentrations in broiler chicks

The relationships among avian uncoupling protein (avUCP) mRNA expression, heat production, and thyroid hormone metabolism were investigated in 7-14-day-old broiler chicks (Gallus gallus) exposed to a low temperature (cold-exposed chicks, CE) or a thermoneutral temperature (TN). After 7 days of exposure, CE chicks exhibited higher heat production (+83%, P < 0.01), avUCP mRNA expression (+20%, P < 0.01), and circulating triiodothyronine (T-3) levels (+104%, P = 0.07) for non-statistically different body weights and feed intake between 3 and 7 days of exposure as compared to TN chicks. Plasma thyroxine (T-4) concentration was clearly decreased in CE chicks (-33%, P = 0.06). The lower hepatic inner-ring deiodination activity (-47%) and the higher renal outer-ring deiodination activity (+75%) measured in CE compared to TN chicks could partly account for their higher plasma T3 concentrations. This study describes for the first time the induction of avUCP mRNA expression by low temperature in chickens, as it has been previously shown in ducklings, and supports the possible involvement of avUCP in avian thermogenesis. (C) 2003 Elsevier B.V. (USA). All rights reserved.

Latent heat loss of Holstein cows in a tropical environment: a prediction model

Nove vacas Holandesas lactantes com 526 ± 5 kg de peso corporal (cinco predominantemente pretas e quatro predominantemente brancas), criadas em região tropical e manejadas em pastagens, foram observadas com os objetivos de determinar simultaneamente as taxas de evaporação cutânea e respiratória em ambiente tropical e desenvolver modelos de predição. Para a medição da perda de calor latente pela superfície corporal, utilizou-se uma cápsula ventilada e, para a perda por respiração, utilizou-se uma máscara facial. Os resultados mostraram que as vacas que tinham maior peso corporal (classe 2 e 3) apresentaram maiores taxas evaporativas. Quando a temperatura do ar aumentou de 10 para 36ºC e a umidade relativa do ar caiu de 90 para 30%, a eliminação de calor por evaporação respiratória aumentou de aproximadamente 5 para 57 W m-2 e a evaporação na superfície corporal passou de 30 para 350 W m-2. Esses resultados confirmam que a eliminação de calor latente é o principal mecanismo de perda de energia térmica sob altas temperaturas (>30ºC); a evaporação cutânea é a maior via e corresponde a aproximadamente 85% da perda total de calor, enquanto o restante é eliminado pelo sistema respiratório. O modelo para predizer o fluxo de perda de calor latente baseado em variáveis fisiológicas e ambientais pode ser utilizado para estimar a contribuição da evaporação na termorregulação, enquanto o modelo baseado somente na temperatura do ar deve ser usado apenas para a simples caracterização do processo evaporativo.

Latent heat loss of dairy cows in an equatorial semi-arid environment

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise de algumas variáveis fisiológicas para avaliação do grau de adaptação de ovinos submetidos ao estresse por calor

Investigaram-se a temperatura retal, a freqüência respiratória e a taxa de evaporação total de ovinos Corriedale sob três temperaturas ambientes, visando uma melhor compreensão dos mecanismos de termorregulação desses animais. Inicialmente, 21 animais adultos foram alojados em câmara climática à temperatura de 45ºC, e pressão parcial de vapor (PV) variável, registrando-se a freqüência respiratória (FR) e a temperatura retal (TR). Baseando-se na FR e TR, foram selecionados 10 animais, cinco com os valores mais baixos, assumindo-os como mais adaptados ao calor (grupo 1) e cinco com valores mais altos, assumindo-os como menos adaptados (grupo 2). Os animais selecionados foram mantidos em câmara climática, onde mediram-se novamente TR, FR e taxa de evaporacão total (TET), sob 20, 30 e 40ºC de temperatura do ar e PV variável. Não houve diferença estatística entre os grupos classificados, para todas as variáveis medidas. Concluiu-se que a utilização das variáveis fisiológicas TR e FR como parâmetros únicos para a seleção destes animais não é suficiente para avaliar o grau de adaptação a temperaturas elevadas.

Variação anual de hormônios tireoideanos e características termorreguladoras de vacas leiteiras em ambiente quente

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

Preoperative warming combined with intraoperative skin-surface warming does not avoid hypothermia caused by spinal anesthesia in patients with midazolam premedication

CONTEXTO E OBJETIVO: Hipotermia inadvertida no perioperatório é freqüente durante anestesia subaracnóidea e após a administração de midazolam. O objetivo foi avaliar os efeitos do aquecimento da pele no intra-operatório, associado ou não ao aquecimento da pele durante o período de 45 minutos no pré-operatório, na prevenção de hipotermia intra- e pós-operatória determinada pela anestesia subaracnóidea em pacientes com medicação pré-anestésica com midazolam. TIPO DE ETUDO E LOCAL: Estudo prospectivo e aleatório, realizado no Hospital das Clínicas, Universidade Estadual Paulista (Unesp), Botucatu, SP. MÉTODOS: O estudo foi realizado em 30 pacientes com estado físico ASA (da Sociedade Norte-americana de Anestesiologistas) I e II submetidos à cirurgia eletiva do abdômen. Como medicação pré-anestésica, utilizou-se o midazolam, 7,5 mg via intramuscular (IM) e anestesia subaracnóidea padrão. em 10 pacientes (Gcontrole) utilizou-se isolamento térmico passivo; 10 pacientes (Gpré+intra) foram submetidos a aquecimento ativo no pré- e intra-operatório; e 10 pacientes (Gintra) foram aquecidos ativamente somente no intra-operatório. RESULTADOS: Após 45 minutos de aquecimento no pré-operatório, os pacientes do Gpré+intra apresentaram temperatura central mais elevada em relação aos dos grupos não aquecidos antes da anestesia (p < 0,05) mas não no início da cirurgia (p > 0,05). Os pacientes que receberam aquecimento no intra-operatório apresentaram temperatura central mais elevada no final da cirurgia em relação aos de Gcontrole (p < 0,05). Todos os pacientes estavam hipotérmicos na admissão da sala de recuperação pós-anestésica (temperatura central < 36º C). CONCLUSÕES: 45 minutos de aquecimento no pré-operatório combinado com aquecimento no intra- operatório não evita, mas minimiza a ocorrência de hipotermia determinada pela anestesia subaracnóidea em pacientes que receberam midazolam como medicação pré-anestésica.

Estufas climatizadas para experimentos ambientais com rãs, em gaiolas

Foram construídas seis estufas climatizadas, instaladas inicialmente no Ranário Experimental da Universidade Federal de Viçosa (UFV) e, posteriormente, no Ranário Experimental da Fundação Universidade Federal do Rio Grande, com o objetivo de realizar experimentos para avaliar os efeitos do ambiente sobre o desempenho de rãs em gaiolas de fibra de vidro. Ambientes com temperaturas de 25ºC e fotoperíodo de 12/12 horas de luz/horas de escuridão (h L/E) serviram para adaptação das rãs por 15 dias antes de cada experimento. Os tratamentos consistiram em simular ambientes com temperaturas variando de 20 a 35ºC e fotoperíodos de 8/16, 12/12 e 16/8 h L/E. Foram realizados experimentos com rã-touro (Rana catesbeiana Shaw, 1802) e rã-manteiga (Leptodactylus ocellatus Linnaeus, 1758). Nessas estufas foi possível estimar que: a) os maiores ganhos de peso de rã-touro foram obtidos entre 27,6 e 29,7ºC, com melhor crescimento entre 28,2 e 30,1ºC; para rã-manteiga os melhores ganhos e conversão alimentar foram observados a 28,6 e 28ºC, respectivamente; b) a temperatura interage com fotoperíodo sobre o desempenho das rãs e seu desenvolvimento gonadal; c) a 27,7ºC (temperatura de conforto térmico) haverá menos rãs dentro d'água; d) a maior temperatura cloacal de rã-touro, 32,1ºC no seco e 33,8ºC dentro d'água, a 35ºC, evidenciou que as rãs se termorregulam; e) os níveis de tetraiodotironina (T4) no plasma decrescem na temperatura de conforto térmico; f) rã-manteiga condiciona-se ao manejo de rotina, reunindo-se ao redor do cocho na hora da alimentação.

Regulation of breathing and body temperature of a burrowing rodent during hypoxic-hypercapnia

Burrowing mammals usually have low respiratory sensitivity to hypoxia and hypercapnia. However, the interaction between ventilation (V), metabolism and body temperature (Tb) during hypoxic-hypercapnia has never been addressed. We tested the hypothesis that Clyomys bishopi, a burrowing rodent of the Brazilian cerrado, shows a small ventilatory response to hypoxic-hypercapnia, accompanied by a marked drop in Tb and metabolism. V, Tb and O-2 consumption (VO2) of C. bishopi were measured during exposure to air, hypoxia (10% and 7% O-2), hypercapnia (3% and 5% CO2) and hypoxic-hypercapnia (10% O-2 + 3% CO2). Hypoxia of 7% but not 10%, caused a significant increase in V, and a significant drop in Tb. Both hypoxic levels decreased VO2 and 7% O-2 significantly increased V/VO2. Hypercapnia of 5%, but not 3%, elicited a significant increase in V, although no significant change in Tb, VO2 or V/VO2 was detected. A combination of 10% O-2 and 3% CO2 had minor effects on V and Tb, while VO2 decreased and V/VO2 tended to increase. We conclude that C. bishopi has a low sensitivity not only to hypoxia and hypercapnia, but also to hypoxic-hypercapnia, manifested by a biphasic ventilatory response, a drop in metabolism and a tendency to increase V/VO2. The effect of hypoxic-hypercapnia was the summation of the hypoxia and hypercapnia effects, with respiratory responses tending to have hypercapnic patterns while metabolic responses, hypoxic patterns. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Tribute to R.G. Boutilier: Skin colour and body temperature changes in basking Bokermannohyla alvarengai (Bokermann 1956)

In amphibians solar basking far from water sources is relatively uncommon since the highly permeable amphibian skin does not represent a significant barrier to the accompanying risk of losing water by evaporation. A South American frog, Bokermannohyla alvarengai (Bokermann 1956), however, spends a significant amount of the day exposed to full sun and relatively high temperatures. The means by which this frog copes with potentially high rates of evaporative water loss and high body temperatures are unknown. Thus, in this study, skin colour changes, body surface temperature, and evaporative water loss rates were examined under a mixture of field and laboratory conditions to ascertain whether changes in skin reflectivity play an important role in this animal's thermal and hydric balance. Field data demonstrated a tight correlation between the lightness of skin colour and frog temperature, with lighter frogs being captured possessing higher body temperatures. Laboratory experiments supported this relationship, revealing that frogs kept in the dark or at lower temperatures (20 degrees C) had darker skin colours, whereas frogs kept in the light or higher temperatures (30 degrees C) had skin colours of a lighter hue. Light exhibited a stronger influence on skin colour than temperature alone, suggesting that colour change is triggered by the increase in incident solar energy and in anticipation of changes in body temperature. This conclusion is corroborated by the observation that cold, darkly coloured frogs placed in the sun rapidly became lighter in colour during the initial warming up period (over the first 5 min), after which they warmed up more slowly and underwent a further, albeit slower, lightening of skin colour. Surprisingly, despite its natural disposition to bask in the sun, this species does not possess a 'waterproof' skin, since its rates of evaporative water loss were not dissimilar from many hylid species that live in arboreal or semi-aquatic environments. The natural history of B. alvarengai is largely unknown and, therefore, it is likely that the herein reported colour change and basking behaviour represent a complex interaction between thermoregulation and water balance with other ecologically relevant functions, such as crypsis.

Does gestation or feeding affect the body temperature of the golden lancehead, Bothrops insularis (Squamata: Viperidae) under field conditions?

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

Microhabitat use by species of the genera Bothrops and Crotalus (Viperidae) in semi-extensive captivity

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Assessment of body surface temperature in cetaceans: an iterative approach

A transferência de energia térmica da superfície corporal para a água é provavelmente o aspecto mais importante do equilíbrio térmico em mamíferos marinhos, mas os respectivos cálculos dependem do conhecimento da temperatura da superfície, T S, cuja medição direta em animais em liberdade constitui um problema difícil de resolver. Um método iterativo é proposto para a predição de T S de cetáceos em liberdade, a partir da temperatura corporal profunda, da velocidade de deslocamento e da temperatura e propriedades termodinâmicas da água.

Testosterone concentration in a bovine Bos indicus with bilateral varicocele: case report

Um reprodutor bovino, Bos indicus, com varicocele bilateral detectado por palpação e ultra-sonografia foi acompanhado por um período de 24 meses quanto à biometria testicular, valores espermáticos e concentração de testosterona comparados entre as estações do ano e outros animais da mesma espécie. As alterações morfológicas dos defeitos maiores e menores não variaram entre o touro com a patologia e os demais touros, no entanto, durante o verão o touro com varicocele apresentou maior percentual de defeitos totais se comparado aos demais touros da mesma espécie (49,86%±6,9 e 27,91%±2,9). O animal apresentou maior percentual de defeitos maiores no verão se comparado às outras estações do ano. Os achados de necrópsia confirmaram o diagnóstico clínico. Pode-se concluir que esta patologia, caracterizada por trombose nos vasos do cordão espermático, comprometeu a termoregulação determinando degeneração testicular severa. O aumento das concentrações de testosterona sérica sugerem a diminuição da retenção de esteroides nos testículos pelo plexo pampiniforme, a produção espermática estava anormal.

Thermogenic activity of growth hormone transgenic mice

The objective was to determine the effect of a mouse metallothionein/bovine growth hormone transgene on resting metabolic rate (RMR), cold-induced thermogenesis, and beta-agonist stimulated nonshivering thermogenesis in mice. Non-transgenic littermates were used as controls. Open-circuit indirect calorimetry was used to assess RMR and cold-induced thermogenesis in 64 mice. Air temperature in the chamber was set at 31 degrees C for RMR and was decreased to 28, 25, 21, or 17 degrees C to determine cold-induced thermogenesis. Response to the beta-agonist isoproterenol was evaluated by monitoring changes in colonic temperature of 34 mice upon injection of the drug or saline. Despite the fact that RMR tended to be lower in transgenics than in nontransgenics, at 31 degrees C transgenic mice were able to regulate colonic temperature at the same level as nontransgenics, but colonic temperature decreased in transgenics relative to nontransgenics as air temperature was reduced. For each degree decrease in air temperature between 31 and 17 degrees C, nontransgenic mice increased heat production by 1.03 +/- .10 watt/kg, whereas transgenic mice increased it by only .56 +/- .08 watt/kg, indicating that the thermogenic response of transgenics to cold was inferior. The magnitude of the maximal increase in colonic temperature after isoproterenol injection was similar for both groups, but the response was slower in transgenics. We suggest that lean body mass and substrate availability for shivering thermogenesis are reduced in transgenics relative to total body weight, and that they allow colonic temperature to decrease to conserve energy.