A modulação da atividade simpática em ratos submetidos à desnervação sino-aórtica está associada com alterações no padrão respiratório
| Ano de defesa: | 2017 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17134/tde-15012026-153905/ |
Resumo: | A ativação do barorreflexo exerce uma influência inibitória sobre os neurônios geradores da atividade simpática presentes na superfície ventral do bulbo. Sendo assim, após a remoção cirúrgica das aferências dos barorreceptores arteriais [desnervação sino-aórtica (DSA)] seria esperado um aumento significativo da atividade simpática e da pressão arterial em ratos. No entanto, estudos anteriores mostraram que após a DSA, ratos apresentam níveis de atividade simpática e da pressão arterial similares aos de animais controles. Os mecanismos neurais envolvidos na manutenção da atividade simpática e da pressão arterial em níveis normais após a DSA ainda não estão completamente entendidos. Levando em consideração que os neurônios geradores do ritmo e do padrão respiratório modulam a atividade dos neurônios pré-simpáticos, a hipótese do presente estudo é que ocorrem alterações na rede respiratória neural após a DSA as quais contribuem para a manutenção da atividade simpática em níveis normais. Para estudar os mecanismos envolvidos na modulação respiratória da atividade simpática de ratos após a DSA, registramos a atividade do nervo simpático torácico, do nervo frênico e do nervo vago cervical em ratos Wistar na preparação coração-tronco cerebral isolados. O tempo de inspiração foi significativamente maior após a DSA, o qual não foi dependente dos corpúsculos carotídeos ou dos aferentes vagais. Observamos também um aumento significativo da atividade do nervo vago cervical durante a inspiração e uma redução no seu componente pós-inspiratório. Nenhuma alteração significativa foi observada na atividade simpática nas diferentes fases da respiração nos ratos DSA. No entanto, os ratos DSA apresentaram redução significativa na amplitude das ondas de Traube-Hering. Os resultados mostram que ratos DSA apresentam alterações na atividade respiratória neural, as quais podem contribuir para a modulação da atividade simpática após a remoção dos barorreceptores. Considerando que os ratos DSA apresentam aumento significativo no tempo de inspiração, elaboramos a hipótese de que os neurônios inspiratórios e pós-inspiratórios apresentam alterações na sua frequência de potenciais de ação após a DSA. Para testarmos essa hipótese, realizamos registros extracelulares dos neurônios respiratórios presentes na superfície ventral do bulbo dos ratos DSA e Sham. Entre as diferentes subpopulações de neurônios respiratórios, registramos a atividade dos neurônios inspiratórios (Pre-I/I, Ramp-I, Early-I e Late-I) e expiratórios (Post-I e Aug-E). Durante a inspiração, a frequência média de disparo dos neurônios Ramp-I, Pre-I/I, Early-I e Late-I não foi diferente entre os grupos DSA e Sham. Durante a expiração, a frequência média de disparo dos neurônios Post-I também não foi diferente entre os animais DSA e Sham. Os resultados obtidos indicam que o aumento no tempo de inspiração observado nos ratos DSA não está associado a alterações na frequência de disparo basal dos neurônios inspiratórios e pós-inspiratórios da superfície ventral do bulbo e sugerem que outras regiões envolvidas com a geração central da respiração podem contribuir para as alterações no padrão respiratório basal na ausência dos barorreceptores arteriais. Adicionalmente, nossas evidências experimentais sugerem que a atividade destes neurônios respiratórios bulbares não está contribuindo para a amplificação do acoplamento simpático-respiratório após a DSA. |
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A modulação da atividade simpática em ratos submetidos à desnervação sino-aórtica está associada com alterações no padrão respiratórioSympathetic activity modulation in rats submitted to sino-aortic denervation is related to changes in the respiratory patternAcoplamento simpático-respiratórioAtividade simpáticaAutonomic nervous systemBaroreflexBarorreflexoBreathingRespiraçãoSistema nervoso autônomoSympathetic activitySympathetic-respiratory couplingA ativação do barorreflexo exerce uma influência inibitória sobre os neurônios geradores da atividade simpática presentes na superfície ventral do bulbo. Sendo assim, após a remoção cirúrgica das aferências dos barorreceptores arteriais [desnervação sino-aórtica (DSA)] seria esperado um aumento significativo da atividade simpática e da pressão arterial em ratos. No entanto, estudos anteriores mostraram que após a DSA, ratos apresentam níveis de atividade simpática e da pressão arterial similares aos de animais controles. Os mecanismos neurais envolvidos na manutenção da atividade simpática e da pressão arterial em níveis normais após a DSA ainda não estão completamente entendidos. Levando em consideração que os neurônios geradores do ritmo e do padrão respiratório modulam a atividade dos neurônios pré-simpáticos, a hipótese do presente estudo é que ocorrem alterações na rede respiratória neural após a DSA as quais contribuem para a manutenção da atividade simpática em níveis normais. Para estudar os mecanismos envolvidos na modulação respiratória da atividade simpática de ratos após a DSA, registramos a atividade do nervo simpático torácico, do nervo frênico e do nervo vago cervical em ratos Wistar na preparação coração-tronco cerebral isolados. O tempo de inspiração foi significativamente maior após a DSA, o qual não foi dependente dos corpúsculos carotídeos ou dos aferentes vagais. Observamos também um aumento significativo da atividade do nervo vago cervical durante a inspiração e uma redução no seu componente pós-inspiratório. Nenhuma alteração significativa foi observada na atividade simpática nas diferentes fases da respiração nos ratos DSA. No entanto, os ratos DSA apresentaram redução significativa na amplitude das ondas de Traube-Hering. Os resultados mostram que ratos DSA apresentam alterações na atividade respiratória neural, as quais podem contribuir para a modulação da atividade simpática após a remoção dos barorreceptores. Considerando que os ratos DSA apresentam aumento significativo no tempo de inspiração, elaboramos a hipótese de que os neurônios inspiratórios e pós-inspiratórios apresentam alterações na sua frequência de potenciais de ação após a DSA. Para testarmos essa hipótese, realizamos registros extracelulares dos neurônios respiratórios presentes na superfície ventral do bulbo dos ratos DSA e Sham. Entre as diferentes subpopulações de neurônios respiratórios, registramos a atividade dos neurônios inspiratórios (Pre-I/I, Ramp-I, Early-I e Late-I) e expiratórios (Post-I e Aug-E). Durante a inspiração, a frequência média de disparo dos neurônios Ramp-I, Pre-I/I, Early-I e Late-I não foi diferente entre os grupos DSA e Sham. Durante a expiração, a frequência média de disparo dos neurônios Post-I também não foi diferente entre os animais DSA e Sham. Os resultados obtidos indicam que o aumento no tempo de inspiração observado nos ratos DSA não está associado a alterações na frequência de disparo basal dos neurônios inspiratórios e pós-inspiratórios da superfície ventral do bulbo e sugerem que outras regiões envolvidas com a geração central da respiração podem contribuir para as alterações no padrão respiratório basal na ausência dos barorreceptores arteriais. Adicionalmente, nossas evidências experimentais sugerem que a atividade destes neurônios respiratórios bulbares não está contribuindo para a amplificação do acoplamento simpático-respiratório após a DSA.The baroreflex activation provides an inhibitory modulation upon the presympathetic neurons within the ventral medullary surface. Therefore, after surgical removal of the arterial baroreceptor afferents [sino-aortic denervation (SAD)], a significant increase in sympathetic activity and arterial pressure is expected in rats. However, previous studies have shown that after SAD, rats present similar levels of sympathetic activity and arterial pressure in comparison with sham-operated animals. The neural mechanisms involved in the maintenance of sympathetic activity and arterial pressure in a normal range of variation after SAD are still not fully understood. Taking into consideration that the neurons in charge of the generation of the respiratory rhythm and pattern modulate the activity of the presympathetic neurons, we hypothesize that changes in the respiratory network contribute to maintain the sympathetic outflow in a normal range after removal of arterial baroreceptors. To study the mechanisms involved in respiratory modulation of the sympathetic activity in rats after SAD, we recorded the thoracic sympathetic nerve, phrenic nerve, and cervical vagus nerve activities from male Wistar rats using the working heartbrain stem preparation. The duration of inspiration was longer after SAD, which was not dependent on carotid bodies or vagal afferents. We also observed a significant increase in cervical vagus nerve activity during inspiration and a reduction in its post-inspiratory component. No changes were observed in baseline sympathetic activity in all phases of the respiratory cycle in SAD rats. However, SAD rats had a significant reduction in the amplitude of Traube-Hering waves. Our data show that in spite of longer inspiratory activity, the baseline sympathetic activity is maintained at normal levels in SAD rats. These findings indicate that the respiratory-sympathetic coupling is normal after SAD and suggest that the respiratory network contributes to modulate the sympathetic activity after the removal of arterial baroreceptors. Considering that SAD rats presented a significant increase in the duration of inspiration, we hypothesize that rats present changes in the firing frequency of the inspiratory and post-inspiratory neurons after SAD. To test this hypothesis, we performed extracellular recordings of the respiratory neurons in the ventral medullary surface from SAD and Sham rats. Among the different subpopulations of respiratory neurons, we recorded the activity of inspiratory (Pre-I / I, Ramp-I, Early-I and Late-I) neurons and expiratory neurons (Post I and Aug E). During inspiration, the firing frequency of Ramp-I, Pre-I / I, Early-I and Late-I neurons was not different between SAD and Sham rats. During expiration, the firing frequency of Post-I neurons was not different between SAD and Sham rats. The data showed that the increase in time of inspiration observed in SAD rats was not associated with changes in the baseline firing frequency of the inspiratory and post-inspiratory neurons of the ventral medullary surface and suggest that other neural regions involved in the central generation of the respiratory pattern may contribute to changes in the baseline inspiratory pattern in the absence of arterial baroreceptors. Additionally, our experimental evidence suggests that the activity of these medullary respiratory neurons is not contributing to an amplification of the respiratorysympathetic coupling after SAD.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPMachado, Benedito HonórioAmorim, Mateus Ramos2017-07-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17134/tde-15012026-153905/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-01-15T18:50:44Zoai:teses.usp.br:tde-15012026-153905Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-01-15T18:50:44Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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