Hemodynamic and ventilatory response to different levels of hypoxia and hypercapnia in carotid body-denervated rats

OBJECTIVE: Chemoreceptors play an important role in the autonomic modulation of circulatory and ventilatory responses to changes in arterial O2 and/or CO2. However, studies evaluating hemodynamic responses to hypoxia and hypercapnia in rats have shown inconsistent results. Our aim was to evaluate hemodynamic and respiratory responses to different levels of hypoxia and hypercapnia in conscious intact or carotid body-denervated rats. METHODS: Male Wistar rats were submitted to bilateral ligature of carotid body arteries (or sham-operation) and received catheters into the left femoral artery and vein. After two days, each animal was placed into a plethysmographic chamber and, after baseline measurements of respiratory parameters and arterial pressure, each animal was subjected to three levels of hypoxia (15, 10 and 6% O2) and hypercapnia (10% CO2). RESULTS: The results indicated that 15% O2 decreased the mean arterial pressure and increased the heart rate (HR) in both intact (n = 8) and carotid body-denervated (n = 7) rats. In contrast, 10% O2did not change the mean arterial pressure but still increased the HR in intact rats, and it decreased the mean arterial pressure and increased the heart rate in carotid body-denervated rats. Furthermore, 6% O2 increased the mean arterial pressure and decreased the HR in intact rats, but it decreased the mean arterial pressure and did not change the HR in carotid body-denervated rats. The 3 levels of hypoxia increased pulmonary ventilation in both groups, with attenuated responses in carotid body-denervated rats. Hypercapnia with 10% CO2 increased the mean arterial pressure and decreased HR similarly in both groups. Hypercapnia also increased pulmonary ventilation in both groups to the same extent. CONCLUSION: This study demonstrates that the hemodynamic and ventilatory responses varied according to the level of hypoxia. Nevertheless, the hemodynamic and ventilatory responses to hypercapnia did not depend on the activation of the peripheral carotid chemoreceptors.

Role of cGMP and cAMP in the hemodynamic response to intrathecal sildenafil administration

INTRODUCTION: Results from our laboratory have demonstrated that intracerebroventricular administration of sildenafil to conscious rats promoted a noticeable increase in both lumbar sympathetic activity and heart rate, with no change in the mean arterial pressure. The intracerebroventricular administration of sildenafil may have produced the hemodynamic effects by activating sympathetic preganglionic neurons in the supraspinal regions and spinal cord. It is well documented that sildenafil increases intracellular cGMP levels by inhibiting phosphodiesterase type 5 and increases cAMP levels by inhibiting other phosphodiesterases. OBJECTIVE: To examine and compare, in conscious rats, the hemodynamic response following the intrathecal administration of sildenafil, 8-bromo-cGMP (an analog of cGMP), forskolin (an activator of adenylate cyclase), or dibutyryl-cAMP (an analog of cAMP) in order to elucidate the possible role of the sympathetic preganglionic neurons in the observed hemodynamic response. RESULTS: The hemodynamic responses observed following intrathecal administration of the studied drugs demonstrated the following: 1) sildenafil increased the mean arterial pressure and heart rate in a dose-dependent manner, 2) increasing doses of 8-bromo-cGMP did not alter the mean arterial pressure and heart rate, 3) forskolin did not affect the mean arterial pressure but did increase the heart rate and 4) dibutyryl-cAMP increased the mean arterial pressure and heart rate, similar to the effect observed following the intrathecal injection of the highest dose of sildenafil. CONCLUSION: Overall, the findings of the current study suggest that the cardiovascular response following the intrathecal administration of sildenafil to conscious rats involves the inhibition of phosphodiesterases other than phosphodiesterase type 5 that increase the cAMP level and the activation of sympathetic preganglionic neurons.

Ratos espontaneamente hipertensos e neuropatias periféricas / Spontaneously hypertensive rats and peripheral neuropathies

RESUMO: Modelo do Estudo: O presente estudo é uma revisão de literatura sobre o modelo de hipertensão espontânea e as conseqüências da hipertensão para o sistema nervoso periférico, somático e autonômico.Importância do problema: Hipertensão é o principal fator de risco para acidente vascular cerebral e demência vascular, por causar importantes mudanças cerebrovasculares, tornando o cérebro propenso a infartos, microaneurismas e isquemias. As principais mudanças causadas no sistema nervoso central (SNC) pela hipertensão, incluem: diminuição do volume cerebral, aumento no volume dos ventriculos e perda neuronal. Além das alterações no cérebro, a hipertensão causa outros danos que culminam em uma série de alterações patológicas renais e outras doenças, as quais sustentam a elevação da pressão arterial, aumento da freqüência cardíaca, e aumento da resistência vascular periférica. O rato espontaneamente hipertenso (SHR) é reconhecido como um excelente modelo de hipertensão experimental e pode servir como modelo de estudos clínicos da hípertensão essencial humana. Embora esse modelo tenha sido bastante explorado em termos fisiológicos, estudos morfológícos, quaneo presentes, se limitam aos vasos. Mesmo quando nervos periféricos foram estudados morfologicamente nesses animais, os vasos epineurais, perineurais e endoneurais foram o alvo do estudo. Raros são os estudos que envolvem as fibras nervosas nesse modelo de hipertensão.Comentários: Recentemente, estudamos as alterações do nervo depressor aórtíco (NDA) em SHR. Nossos resultados mostraram redução do tamanho das fibras mielínicas e redução do tamanho e número das fibras amielínicas, comparados aos controles normotensos da linhagem Wistar-Kyoto. Outro estudo recente do nosso laboratório mostrou que, embora os níveis pressóricos dos SHR machos, bem como a freqüência cardíaca, sejam muito superiores aos das fêmeas, não há diferença morfológica nos nervos vagos cervicais entre SHR machos e fêmeas. Ainda, fazemos um...

Estudo de variabilidade de parâmetros cardiovasculares como ferramenta para avaliação da modulação simpática cardiovascular / Analysis of heart rate and arterial pressure variability in the frequency domain as a tool to exam sympathetic modulation of cardiovascular system

Os estudos da variabilidade de parâmetros cardiovasculares, como pressão arterial e freqüência cardíaca, no domínio da freqüência (análise espectral) têm-se tornado uma importante ferramenta para avaliação da modulação autonômica cardiovascular, e suas alterações, em condições fisiológicas e fisiopatológicas. Os espectros de variabilidade da pressão arterial e intervalo cardíaco mostram a existência de ritmos em três freqüências distintas em parâmetros como pressão arterial e freqüência cardíaca. Ferramentas farmacológicas, bem como registros da atividade de nervos autonômicos, têm sido utilizados para a adequada interpretação dos ritmos encontrados nas variáveis cardiovasculares. Oscilações da pressão arterial e da freqüência cardíaca,identificadas como de baixa freqüência (0,05 a 0,15 Hz), são atribuídas à modulação simpática cardiovascular, enquanto que as oscilações do intervalo cardíaco na faixa da freqüência respiratória (arritmia sinusal respiratória) são causadas pela modulação vagal cardíaca. Assim, a análise espectral de variáveis cardiovasculares tem sido um alvo de crescente interesse por parte de clínicos, e cardiologistas, para avaliação da atividade simpática