INTRODUÇÃO: A hipercolesterolemia provoca alterações inflamatórias no sistema cardiovascular, induzindo disfunção endotelial e mudanças estruturais na microcirculação, com alterações significativas da homeostase vascular, processo este reversível com o tratamento hipolipemiante. Clinicamente, tais fenômenos podem ser demonstrados pela avaliação da reserva de fluxo coronário e da reatividade vascular periférica. A ecocardiografia de perfusão miocárdica em tempo real (EPMTR) possui características que a tornam ideal para a avaliação da microcirculação coronária, como a utilização de contrastes intravasculares, além de ótimas resoluções temporal e espacial. MÉTODOS: 16 pacientes com hipercolesterolemia e sem lesões coronárias obstrutivas (grupo HF) e 10 indivíduos saudáveis, sem doença arterial coronária obstrutiva estabelecida (grupo controle) foram avaliados por EPMTR e por ultrassonografia da artéria braquial em dois momentos: pré-tratamento com atorvastatina no grupo HF (período livre de medicação >6 semanas) e 12 semanas após o primeiro exame. A análise do fluxo miocárdico foi realizada nos 17 segmentos do ventrículo esquerdo obtendo-se índices de volume de sangue relativo no miocárdio (AN), da velocidade do fluxo () e do fluxo miocárdico absoluto (ANx) na condição de repouso e durante a vasodilatação com adenosina. A reserva de fluxo foi definida como a razão entre o fluxo durante vasodilatação e o fluxo do repouso. Para estudo da reatividade vascular periférica, todos os indivíduos foram submetidos à ultrassonografia da artéria braquial, com avaliação dos diâmetros da artéria braquial antes e depois de um período de isquemia de 5 minutos. RESULTADOS: Os dois grupos foram comparáveis quanto à idade, sexo, peso, superfície corpórea, índice de massa corpórea, índice de massa do VE, frequência cardíaca e pressões arteriais sistólica e diastólica, tanto no repouso quanto durante a infusão de adenosina. Os valores evolutivos de LDL-C (mg.dL-1) nos dois momentos foram 106±36 e 107±35; p=NS para o grupo controle vs 278±48 e 172±71; p<0,001 para o grupo HF. Na avaliação inicial, a dilatação braquial estava reduzida nos pacientes do grupo HF 0,08±0,04 vs 0,15±0,02; p<0,001 relativamente ao grupo controle, com aumento do diâmetro arterial basal (mm): 3,42±0,63 vs 3,07±0,53; p<0,001. O grupo HF, quando comparado ao grupo controle na avaliação inicial, apresentava valores mais altos de AN: (dB) 0,56±0,08 vs 0,49±0,05; p=0,02, de (s-1) 0,56±0,14 vs 0,45±0,04; p=0,02 e ANx: (dB.dB-1 s-1) 0,28±0,06 vs 0,20±0,02; p<0,001, maiores valores de AN: durante infusão de adenosina 0,64±0,08 vs 0,57±0,06; p=0,001 e menores reservas de : 2,59±0,61 vs 3,25±0,45; p=0,001 e de ANx: 2,78±0,71 vs 3,43±0,66; p=0,03. Após o uso de atorvastatina, as alterações foram revertidas, tanto na circulação periférica quanto na coronária. CONCLUSÕES: A EPMTR monstrou que em indivíduos com hipercolesterolemia e sem doença coronária obstrutiva existe aumento do fluxo microvascular em repouso e redução da reserva de fluxo miocárdico. Após o tratamento com atorvastatina houve normalização do fluxo em repouso. Adicionalmente, alterações similares ocorreram na circulação periférica dos indivíduos hipercolesterolêmicos, revertidas por utilização da atorvastatina. / BACKGROUND: Hypercholesterolemia induces inflammatory changes on the cardiovascular system, causing endothelial dysfunction and structural alterations of microcirculation, with substantial imbalance of vascular homeostasis. Reduction of blood cholesterol levels can stop these processes. These circulation alterations can be demonstrated by coronary flow reserve and peripheral vascular reactivity evaluation. Real time myocardial perfusion echocardiography (EPMTR) is an excellent method to demonstrate coronary microcirculation alterations, as ultrasound contrast agent has rheological properties close to red cells. Additionally, EPMTR has optimal spatial and temporal resolutions. METHODS: 16 patients with hypercholesterolemia (group-HF) without overt obstructive coronary disease and 10 healthy volunteers (group-C) were evaluated by EPMTR and vascular ultrasound in 2 moments: before atorvastatin treatment (group-HF, >6 weeks free of statin) and 12 weeks after beginning medication (group-HF), or 12 weeks after the first evaluation (group-C). For myocardial blood flow evaluation, the left ventricle was divided into 17 segments, and indexes of myocardial blood volume (AN), blood flow velocity (), and myocardial blood flow (ANx) were obtained for each myocardial segment at rest condition and after adenosine infusion. Myocardial flow reserve was calculated as the hyperemic to rest values of AN, e ANx. Peripheral vascular reactivity was evaluated by vascular ultrasound. Measures of braquial artery diameter were obtained before and after 5 minutes of arterial flow occlusion. RESULTS: Both groups were comparable for age, sex, body weight, body surface area, body mass index, left ventricular mass index, heart rate, and systolic and diastolic arterial blood pressure. These variables were also comparable, under basal or adenosine stress conditions. LDL-C values (mg.dL-1) in different moments (intra-group) were 106±36 and 107±35; p=NS for group-C vs 278±48 and 172±71; p<0,001 for group-HF. Group-HF as compared to group-C had higher initial resting values of AN (dB): 0,56±0,08 vs 0,49±0,05; p=0,02, (s-1): 0,56±0,14 vs 0,45±0,04; p=0,02, and ANx (dBdB-1s-1): 0,28±0,06 vs 0,20±0,02; p<0,001, and higher hyperemic value of AN 0,64±0,08 vs 0,57±0,06; p=0,04, and lesser reserves of 2,59±0,61 vs 3,25±0,45; p=0,01 and of ANx: 2,78±0,71 vs 3,43±0,66; p=0,03. After atorvastatin treatment no difference was observed at rest, hyperemic and reserve values of AN, and ANx between the groups. CONCLUSION: In patients with hypercholesterolemia and without coronary obstruction, there was augmented myocardial blood flow and reduced coronary flow reserve at rest, compared to healthy volunteers. After atorvastatin treatment at rest myocardial blood flow was normalized in those patients. Additionally, similar alterations in peripheral circulation could be demonstrated in hypercholesterolemia, and were reverted with atorvastatin.

A hipertensão arterial cursa com hiperativação de neurônios glutamatérgicos (excitatórios) e depressão de neurônios gabaérgicos (inibitórios) em áreas centrais autonômicas. Avaliamos em ratos SHR e WKY os efeitos temporais do treinamento aeróbio (T) sobre a expressão/funcionalidade das vias gabaérgicas e glutamatérgicas no núcleo paraventricular do hipotálamo (PVN), núcleo do trato solitário (NTS) e bulbo ventrolateral rostral (RVLM), correlacionando-as a dados hemodinâmicos. SHRs apresentavam elevada PAM e FC e níveis elevados de RNAm de GAD67 no NTS. T promoveu bradicardia de repouso (T2 SHR e T8 WKY) e redução da PAM nos SHR (T8). O aumento de GAD em SHR e WKY induzido pelo T correlacionava-se com a redução da FC basal. T determinou aumento da razão inibição/excitação nos WKY e não a alterou nos SHR. Alterações nas expressões gênicas foram confirmadas por alterações similares na expressão protéica. Assim, o aumento da inibição gabaérgica essencialmente no PVN de WKY e SHR treinados é um fator determinante para a instalação da bradicardia de repouso. / Hypertension is accompanied by hyperactivity of glutamatergic (excitatory) and depression of gabaergic (inhibitory) neurons in autonomic areas driving cardiovascular control. Evaluated in SHR and WKY rats the time effects of T on cardiovascular parameters and on the expression/activity of gabaergic and glutamatergic pathways in the hypothalamic paraventricular nucleus (PVN), nucleus of solitary tract (NTS) and rostroventrolateral medulla (RVLM), correlating the hemodynamic data. SHRs exhibited elevated BP and HR and high GAD67 mRNA levels within the NTS. T caused resting bradycardia (T2 SHR and T8 WKY) and BP basal in SHR (T8). In both groups, T-induced elevated GAD expression was correlated with baseline HR reduction. T caused in the WKY augmentation of inhibitory/excitatory ratio, and did not change it in the SHR. Gene expression changes were confirmed by similar changes in protein expression. So, the increased gabaergic inhibition within the PVN of trained WKY and SHR is a main factor determining the appearance of resting bradycardia.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A hipotensão pós-exercício (HPE) é um fenômeno de relevância clínica, mas dúvidas persistem no tocante ao efeito do modo e da forma de execução (contínua vs. acumulada) do exercício aeróbio para sua manifestação, bem como o papel do controle autonômico cardíaco como mecanismo fisiológico associado à HPE. Assim, a presente tese objetivou: a) investigar a HPE induzida por sessões aeróbias de exercício isocalórico contínuo e acumulado; b) comparar as respostas de pressão arterial sistólica (PAS) e diastólica (PAD) após teste cardiopulmonar de exercício máximo (TCPE) em três modalidades; c) verificar a influência do modo de exercício e do controle autonômico cardíaco em repouso sobre a reativação vagal após TCPE. No primeiro estudo, 10 homens saudáveis (idade: 27,6 3,5 anos) realizaram TCPEs de corrida e ciclismo para medida do consumo de oxigênio de pico (VO2pico) e sessões contínuas (400 kcal) e acumuladas (2 x 200 kcal) de corrida e ciclismo à 75%VO2reserva. A PAS e PAD reduziram similarmente após exercício contínuo e acumulado (4,6 2,3 vs. 5,2 2,3 mmHg, 2,6 2,5 vs. 3,6 2,5 mmHg, respectivamente, P > 0,05). Porém, a corrida provocou maior declínio na PAS do que o ciclismo (P < 0.05). A atividade simpática (componente de baixa frequência, LF) e parassimpática (componente de alta frequência, HF) aumentou (P < 0,001) e diminuiu (P < 0,001) em relação à sessão controle, elevando o balanço simpato-vagal (razão LF:HF) (P < 0,001) que foi inversamente correlacionado ao &#916;PAS e &#916;PAD (r = -0,41 a -0,70; P < 0.05). No segundo e terceiro estudos, 20 homens saudáveis (idade: 21.2 3.0 anos) realizaram três TCPEs (ciclismo, caminhada e corrida). No segundo estudo, investigou-se a resposta aguda da PA, débito cardíaco (Q), resistência vascular periférica (RVP), sensibilidade do barorreflexo arterial (SBR), variabilidade da frequência cardíaca (VFC) e dispêndio energético durante 60 min após os TCPEs e sessão controle. Comparado ao controle, somente a corrida modalidade envolvendo maior dispêndio energético total (P < 0,001) - foi capaz de reduzir a PAS no pós-exercício (P < 0,001). Mudanças na RVP, SBR, LF, e razão LF:HF foram negativamente correlacionadas às variações na PAS (-0,69 a -0,91; P < 0,001) e PAD (-0,58 a -0,93; P &#8804; 0,002). No terceiro estudo, examinou-se a reativação parassimpática após cada TCPE pela raiz quadrada da média do quadrado das diferenças entre intervalos R-R normais adjacentes em janelas de 30 s (rMSSD30s). Apesar da menor FCpico, VO2pico e dispêndio energético no ciclismo vs. caminhada e corrida (P < 0,001), a reativação parassimpática foi significativamente mais rápida após o ciclismo (P < 0,05). Outrossim, o &#916; rMSSD30-180s foi positivamente correlacionado ao HF (rs = 0,90 a 0,93; P < 0,001) e negativamente correlacionado ao LF e a razão LF:HF medidos no repouso (rs = -0,73 a -0,79 e -0,86 a -0,90, respectivamente; P < 0,001). Em conclusão, a forma de execução do exercício aeróbio não interfere na magnitude da HPE, mas a HPE é dependente do modo ou o volume total de exercício. Os resultados também indicam que o padrão de recuperação do controle autonômico cardíaco pela análise espectral da VFC pode ter um papel importante na indução da HPE. / Postexercise hypotension (PEH) is a phenomenon of clinical relevance, but doubts persist regarding the effect of the mode and manner of execution (continuous vs. cumulative) of aerobic exercise for its manifestation, as well as the role of cardiac autonomic control as physiological mechanisms associated with PEH. Thus, this thesis aimed to: a) investigate the PEH elicited by isocaloric bouts of continuous and accumulative aerobic exercise; b) to compare the acute responses of systolic (SBP) and diastolic blood pressure (DBP) after maximal cardiopulmonary exercise tests (CPET) performed using three exercise modalities; and c) to determine the influence of exercise mode and cardiac autonomic control at rest on the vagal reactivation after CPET. In the first study, ten healthy men (age: 27.6 3.5 yrs) performed maximal CPETs to determine the peak oxygen uptake (VO2peak), and continuous (400 kcal) and accumulated (2 x 200 kcal) exercise bouts of running and cycling at 75% VO2reserve. The SBP and DBP decreased similarly after continuous and accumulated exercise (4.6 2.3 vs. 5.2 2.3 mmHg, 2.6 2.5 vs. 3.6 2.5 mmHg, respectively, P > 0.05). However, running elicited greater SBP reductions than cycling (P < 0.05). The sympathetic (low frequency component, LF) and parasympathetic (high frequency component, HF) activity increased (P < 0.001) and decreased (P < 0.001) from baseline, increasing the sympathovagal balance (LF:HF ratio) (P < 0.001) that was inversely related to &#916;SBP and &#916;DBP (r = -0.41 to -0.70; P < 0.05). In the second and third studies, 20 healthy men (age: 21.2 3.0 yrs) performed three CPETs (cycling, walking and running). The second study investigated the acute response of BP, cardiac output (Q), peripheral vascular resistance (PVR), spontaneous baroreflex sensitivity (SBR), heart rate variability (HRV) and energy expenditure during 60 min after exercise and a control session. Compared to the control, only running the exercise mode involving greater energy expenditure (P <0.001) - was able to reduce the SBP after exercise (P <0.001). Changes in SVR, BRS, LF, and LF:HF ratio were negatively correlated to variations in SBP (range -0.69 to -0.91; P < 0.001) and DBP (range -0.58 to -0.93; P &#8804; 0.002). The third study examined the parasympathetic reactivation after each CPET by the root mean square of successive R-R differences calculated for consecutive 30-s windows (rMSSD30s). Despite lower HRpeak, VO2peak and energy expenditure in cycling vs. walking and running (P < 0.001), parasympathetic reactivation was significantly faster after cycling (P < 0.05). Furthermore, &#916;rMSSD30-180s was positively related to the HF (rs = 0.90 to 0.93; P < 0.001) and negatively related to the LF and LF:HF ratio (rs = -0.73 to -0.79 and -0.86 to -0.90, respectively; P < 0.001) assessed at rest. In conclusion, continuous or accumulated bouts of aerobic exercise do not affect the magnitude of PEH; but the PEH is dependent on exercise mode or the total volume of exercise. The results also indicate that the recovery pattern of HRV may have an important role in eliciting PEH.

Orientador: Prof. Dr. Pai Chi Nan / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2014. / A alta demanda de transplantes de coração não é suprida pela quantidade de doadores do órgão. Diferentes alternativas aos transplantes são pesquisadas, sendo uma delas a utilização de bombas de sangue centrífugas (BSC) com mancal magnético (MM), apresentando maior durabilidade do que demais bombas. Porém acredita-se que o fluxo contínuo produzido por essas bombas possa causar danos no organismo em longo prazo, havendo a necessidade da utilização de fluxo sanguíneo pulsátil. O objetivo do trabalho foi produzir fluxo sanguíneo pulsátil sincronizado com o coração do paciente com uma BSC com MM. Para a produção do fluxo pulsátil foi feita a alteração da velocidade de rotação da BSC de acordo com os sinais eletrocardiográficos (ECG) do paciente. Foram utilizadas três fontes de sinal de ECG para os testes: gerador de funções, simulador de paciente e voluntário. O algoritmo implementado no Simulink® inferiu os instantes dos batimentos cardíacos seguintes identificando regiões acima de um determinado limiar (fixo e móvel) de amplitude máxima (picos QRS), que correspondem ao início dos batimentos. Calculou-se a média (fixa e móvel) da taxa de batimentos e inferiu-se o instante de tempo aproximado do pico QRS seguinte no sinal de ECG. A velocidade de rotação da BSC foi aumentada nos instantes inferidos para os QRS e após algum tempo foi reduzida. A resposta do motor foi avaliada no ar utilizando sinais degraus e velocidades de rotação definidas pelo algoritmo como entrada. As velocidades reais do motor foram obtidas utilizando a amostra do gerador e do voluntário. A possibilidade de produção de fluxo pulsátil nas condições encontradas foi avaliada. O algoritmo permitiu a identificação dos picos dos complexos QRS, o cálculo da taxa de batimentos e a inferência dos batimentos seguintes. Os valores de erro absolutos e relativos entre os instantes inferidos e reais foram baixos para os sinais das três fontes, tendo valores máximos aproximados de 0,5s (120 a 60bpm) e 51% (60 a 90bpm) para as amostras do gerador e do simulador, e de 0,157s e 15,94% para a amostra do voluntário. A elevação da velocidade de rotação de referência para 1900rpm ocorreu nos instantes dos valores inferidos e após 0,4s a velocidade foi reduzida para 1500rpm. Os momentos de elevação da velocidade de rotação se apresentaram sincronizados com os instantes dos batimentos. O tempo de resposta do motor foi de 0,04s. A estabilização das oscilações da velocidade real ocorreu após 2s, com máximos e mínimos acima e abaixo dos valores de referência, e médias das oscilações aproximadamente de 1700rpm, de acordo com a frequência do ECG. Houve sincronização entre a velocidade de referência e a real. As amplitudes de oscilação elevadas indicaram que os parâmetros do controlador do motor deveriam ser modificados para sua utilização em uma aplicação na água, com velocidade variável de entrada, e para seu ganho variável estar em intervalos de estabilidade. Outro dispositivo é necessário para medir fluxo e pressão do sistema produzindo fluxo pulsátil. / The high demand for heart transplants is not supplied by the number of donors. Alternatives to transplants are being researched, being one of these the use of centrifugal blood pumps (CBP) with magnetic bearing (MB), which have higher durability than other types of pumps. Nevertheless it is believed that the continuous flow generated by these pumps may cause long-term damage to the body, being necessary the use of pulsatile blood flow. The objective of this work is to produce pulsatile blood flow synchronized with the heart of the patient using a CBP with MB. The synchronized pulsatile flow was done by changing the rotational speed of the pump, according to the electrocardiographic (EKG) signals of the patient. Three different sources of EKG signal were used: a function generator, a patient simulator and a volunteer. The algorithm, implemented on Simulink®, inferred the moments of the following heart beats by finding points, above a certain threshold (fixed and moving), of maximum amplitude (QRS complexes) on the EKG signal. The mean of the heart beat rate (fixed or moving) was calculated and the instant of the next QRS peaks were inferred. The rotational speed of the CBP was increased on the moments of the QRS inferred and decreased after some time. The motor response was evaluated on air, using step signals and rotational speeds defined by the algorithm as inputs. The motor rotational speeds were obtained with the generators¿ and the volunteer¿s samples. The possibility of generation of pulsatile flow was evaluated. The algorithm identified the QRS complexes peaks, calculated the mean heart rate and inferred the following heart beats. The absolute and relative errors between the inferred and the real instants of the QRS peaks were low for the signals of the three sources, with maximum approximate values of 0,5s (120 to 60bpm) and 51% (60 to 90bpm) for the function generator and the simulator samples, and of 0,157s and 15,94% for the volunteer sample. The increase of the reference rotational speed to 1900rpm was done on the instants of the inferred values of QRS complexes, with reduction to 1500rpm after 0,4s. The moments in which the rotational speed is on its maximum values are about the same as the QRS complexes of the signal. The motor response was of 0,04s. The stabilization of the oscillating speed occurred after 2s, with maximum and minimum values above and below the reference ones, and mean values around 1700rpm, according to the heart beating rate. Synchronization between the reference and real rotational speeds was observed. The high amplitudes of the oscillations pointed out that the motor driver parameters should be changed to be used with variable rotational speed input and for the variable gain to remain between the driver stability values. Another device is required to measure flow and pressure of the system producing pulsatile flow.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A hipotensão pós-exercício (HPE) é um fenômeno de relevância clínica, mas dúvidas persistem no tocante ao efeito do modo e da forma de execução (contínua vs. acumulada) do exercício aeróbio para sua manifestação, bem como o papel do controle autonômico cardíaco como mecanismo fisiológico associado à HPE. Assim, a presente tese objetivou: a) investigar a HPE induzida por sessões aeróbias de exercício isocalórico contínuo e acumulado; b) comparar as respostas de pressão arterial sistólica (PAS) e diastólica (PAD) após teste cardiopulmonar de exercício máximo (TCPE) em três modalidades; c) verificar a influência do modo de exercício e do controle autonômico cardíaco em repouso sobre a reativação vagal após TCPE. No primeiro estudo, 10 homens saudáveis (idade: 27,6 3,5 anos) realizaram TCPEs de corrida e ciclismo para medida do consumo de oxigênio de pico (VO2pico) e sessões contínuas (400 kcal) e acumuladas (2 x 200 kcal) de corrida e ciclismo à 75%VO2reserva. A PAS e PAD reduziram similarmente após exercício contínuo e acumulado (4,6 2,3 vs. 5,2 2,3 mmHg, 2,6 2,5 vs. 3,6 2,5 mmHg, respectivamente, P > 0,05). Porém, a corrida provocou maior declínio na PAS do que o ciclismo (P < 0.05). A atividade simpática (componente de baixa frequência, LF) e parassimpática (componente de alta frequência, HF) aumentou (P < 0,001) e diminuiu (P < 0,001) em relação à sessão controle, elevando o balanço simpato-vagal (razão LF:HF) (P < 0,001) que foi inversamente correlacionado ao &#916;PAS e &#916;PAD (r = -0,41 a -0,70; P < 0.05). No segundo e terceiro estudos, 20 homens saudáveis (idade: 21.2 3.0 anos) realizaram três TCPEs (ciclismo, caminhada e corrida). No segundo estudo, investigou-se a resposta aguda da PA, débito cardíaco (Q), resistência vascular periférica (RVP), sensibilidade do barorreflexo arterial (SBR), variabilidade da frequência cardíaca (VFC) e dispêndio energético durante 60 min após os TCPEs e sessão controle. Comparado ao controle, somente a corrida modalidade envolvendo maior dispêndio energético total (P < 0,001) - foi capaz de reduzir a PAS no pós-exercício (P < 0,001). Mudanças na RVP, SBR, LF, e razão LF:HF foram negativamente correlacionadas às variações na PAS (-0,69 a -0,91; P < 0,001) e PAD (-0,58 a -0,93; P &#8804; 0,002). No terceiro estudo, examinou-se a reativação parassimpática após cada TCPE pela raiz quadrada da média do quadrado das diferenças entre intervalos R-R normais adjacentes em janelas de 30 s (rMSSD30s). Apesar da menor FCpico, VO2pico e dispêndio energético no ciclismo vs. caminhada e corrida (P < 0,001), a reativação parassimpática foi significativamente mais rápida após o ciclismo (P < 0,05). Outrossim, o &#916; rMSSD30-180s foi positivamente correlacionado ao HF (rs = 0,90 a 0,93; P < 0,001) e negativamente correlacionado ao LF e a razão LF:HF medidos no repouso (rs = -0,73 a -0,79 e -0,86 a -0,90, respectivamente; P < 0,001). Em conclusão, a forma de execução do exercício aeróbio não interfere na magnitude da HPE, mas a HPE é dependente do modo ou o volume total de exercício. Os resultados também indicam que o padrão de recuperação do controle autonômico cardíaco pela análise espectral da VFC pode ter um papel importante na indução da HPE. / Postexercise hypotension (PEH) is a phenomenon of clinical relevance, but doubts persist regarding the effect of the mode and manner of execution (continuous vs. cumulative) of aerobic exercise for its manifestation, as well as the role of cardiac autonomic control as physiological mechanisms associated with PEH. Thus, this thesis aimed to: a) investigate the PEH elicited by isocaloric bouts of continuous and accumulative aerobic exercise; b) to compare the acute responses of systolic (SBP) and diastolic blood pressure (DBP) after maximal cardiopulmonary exercise tests (CPET) performed using three exercise modalities; and c) to determine the influence of exercise mode and cardiac autonomic control at rest on the vagal reactivation after CPET. In the first study, ten healthy men (age: 27.6 3.5 yrs) performed maximal CPETs to determine the peak oxygen uptake (VO2peak), and continuous (400 kcal) and accumulated (2 x 200 kcal) exercise bouts of running and cycling at 75% VO2reserve. The SBP and DBP decreased similarly after continuous and accumulated exercise (4.6 2.3 vs. 5.2 2.3 mmHg, 2.6 2.5 vs. 3.6 2.5 mmHg, respectively, P > 0.05). However, running elicited greater SBP reductions than cycling (P < 0.05). The sympathetic (low frequency component, LF) and parasympathetic (high frequency component, HF) activity increased (P < 0.001) and decreased (P < 0.001) from baseline, increasing the sympathovagal balance (LF:HF ratio) (P < 0.001) that was inversely related to &#916;SBP and &#916;DBP (r = -0.41 to -0.70; P < 0.05). In the second and third studies, 20 healthy men (age: 21.2 3.0 yrs) performed three CPETs (cycling, walking and running). The second study investigated the acute response of BP, cardiac output (Q), peripheral vascular resistance (PVR), spontaneous baroreflex sensitivity (SBR), heart rate variability (HRV) and energy expenditure during 60 min after exercise and a control session. Compared to the control, only running the exercise mode involving greater energy expenditure (P <0.001) - was able to reduce the SBP after exercise (P <0.001). Changes in SVR, BRS, LF, and LF:HF ratio were negatively correlated to variations in SBP (range -0.69 to -0.91; P < 0.001) and DBP (range -0.58 to -0.93; P &#8804; 0.002). The third study examined the parasympathetic reactivation after each CPET by the root mean square of successive R-R differences calculated for consecutive 30-s windows (rMSSD30s). Despite lower HRpeak, VO2peak and energy expenditure in cycling vs. walking and running (P < 0.001), parasympathetic reactivation was significantly faster after cycling (P < 0.05). Furthermore, &#916;rMSSD30-180s was positively related to the HF (rs = 0.90 to 0.93; P < 0.001) and negatively related to the LF and LF:HF ratio (rs = -0.73 to -0.79 and -0.86 to -0.90, respectively; P < 0.001) assessed at rest. In conclusion, continuous or accumulated bouts of aerobic exercise do not affect the magnitude of PEH; but the PEH is dependent on exercise mode or the total volume of exercise. The results also indicate that the recovery pattern of HRV may have an important role in eliciting PEH.

O estudo dos aspectos fisiológicos da corrida é importante não somente pela popularidade dessa atividade como também pelo seu papel na manutenção da saúde. Dessa maneira, é interessante identificar marcadores sensíveis aos efeitos agudos e crônicos desse exercício e capazes de, potencialmente, trazer informações sobre o estado fisiológico dos corredores. Nesse contexto, estimadores do controle cardíaco, como a variabilidade cardíaca (VC) e a complexidade cardíaca (CC) (cujos valores, quando baixos, estão associados à problemas de saúde), parecem ser particularmente importantes. No entanto, existem diversas controvérsias e lacunas no estudo da associação desses estimadores com a corrida. Para abordar esse problema, o presente estudo foi dividido em diversas etapas. Em um primeiro momento, foi necessário elaborar uma análise de complexidade cardíaca capaz de consistentemente caracterizar séries temporais. Dessa maneira, foi desenvolvida a a1ApEn, a qual é capaz de corrigir problemas identificados em outras análises não lineares; sendo robusta, consistente e com um tempo computacional adequado. Em seguida, investigou&minus;se o efeito agudo da corrida na VC e na CC em 3 protocolos experimentais (velocidades constantes, crescentes e decrescentes). Foi possível observar que a VC e a CC se correlacionam positivamente com a frequência cardíaca (FC) e que essa relação é melhor observada no protocolo de velocidades crescentes. Nesse protocolo, foi observado, ainda, que uma correlação negativa entre a1ApEn&minus;CC e FC está associada com sedentarismo. Essa correlação foi aprofundada sob a óptica do histórico de treinamento em maratonistas. Nesse contexto, foi possível concluir que a complexidade cardíaca obtida via a1ApEn é capaz de discernir maratonistas em função do tempo treinando para provas de longa duração. Finalmente, em experimentos realizados em velocidade constante, foi observado um componente oscilatório nos resultados tanto de VC quanto de CC. Esse componente é mais proeminente em resultados de CC e está, potencialmente, associado com fatores termorregulatórios. Dessa maneira, as abordagens propostas foram capazes de não apenas trazer diversas informações novas sobre as alterações associadas com a corrida no controle cardíaco mas, também, introduzir metodologias com grande potencial em outros contextos. / A better understanding of the physiological aspects of running is important due to the increasing popularity of this activity and, also, for its role in maintaining health. Therefore, it is interesting to identify markers capable of detecting the acute and chronic effects of this exercise and, potentially, bring additional information about the physiological status of runners. In this context, heart rate control estimators, such as heart rate variability (HRV) and heart rate complexity (HRC) (both indexes, when low, are associated with health disorders), appears to be particularly important. Nevertheless, there are several controversies and missing information regarding the association between these estimators and running. To approach these issues, the present study was divided in four parts. First of all, it was necessary to create a HRC analysis capable of consistently characterizing time series. Thereunto, the a1ApEn was developed; a robust, consistent analytical tool with an adequate computational time that is capable of correcting problems that arose in other nonlinear analyses. Next, the acute effect of running in HRV and HRC was investigated utilizing three experimental protocols (constant, increasing and decreasing speeds). HRV and HRC are positively correlated with heart rate (HR), a relationship better observed in the protocol with increasing speeds. In this protocol, it was observed that a negative correlation between a1ApEn&minus;HRC and HR is associated with sedentary. This correlation was further studied under the scope of the training background of marathoners. In this context, it was possible to conclude that the heart rate complexity, obtained through a1ApEn, is capable of discriminating marathoners in regard to the number of years training for long distance running. Finally, in experiments performed at constant speed, it was detected an oscillatory component in the HRV and HRC results. This component is more prominent in the HRC results and is, potentially, associated with termorregulatory factors. To conclude, the proposed approaches are capable of bringing several new information to the study of the effects of running in heart rate control and, moreover, to introduce new methodologies of great potential in other contexts.

A hipertensão arterial cursa com hiperativação de neurônios glutamatérgicos (excitatórios) e depressão de neurônios gabaérgicos (inibitórios) em áreas centrais autonômicas. Avaliamos em ratos SHR e WKY os efeitos temporais do treinamento aeróbio (T) sobre a expressão/funcionalidade das vias gabaérgicas e glutamatérgicas no núcleo paraventricular do hipotálamo (PVN), núcleo do trato solitário (NTS) e bulbo ventrolateral rostral (RVLM), correlacionando-as a dados hemodinâmicos. SHRs apresentavam elevada PAM e FC e níveis elevados de RNAm de GAD67 no NTS. T promoveu bradicardia de repouso (T2 SHR e T8 WKY) e redução da PAM nos SHR (T8). O aumento de GAD em SHR e WKY induzido pelo T correlacionava-se com a redução da FC basal. T determinou aumento da razão inibição/excitação nos WKY e não a alterou nos SHR. Alterações nas expressões gênicas foram confirmadas por alterações similares na expressão protéica. Assim, o aumento da inibição gabaérgica essencialmente no PVN de WKY e SHR treinados é um fator determinante para a instalação da bradicardia de repouso. / Hypertension is accompanied by hyperactivity of glutamatergic (excitatory) and depression of gabaergic (inhibitory) neurons in autonomic areas driving cardiovascular control. Evaluated in SHR and WKY rats the time effects of T on cardiovascular parameters and on the expression/activity of gabaergic and glutamatergic pathways in the hypothalamic paraventricular nucleus (PVN), nucleus of solitary tract (NTS) and rostroventrolateral medulla (RVLM), correlating the hemodynamic data. SHRs exhibited elevated BP and HR and high GAD67 mRNA levels within the NTS. T caused resting bradycardia (T2 SHR and T8 WKY) and BP basal in SHR (T8). In both groups, T-induced elevated GAD expression was correlated with baseline HR reduction. T caused in the WKY augmentation of inhibitory/excitatory ratio, and did not change it in the SHR. Gene expression changes were confirmed by similar changes in protein expression. So, the increased gabaergic inhibition within the PVN of trained WKY and SHR is a main factor determining the appearance of resting bradycardia.

The chicken ductus arteriosi (DA) are two embryonic blood vessels that shunt blood away from the non-ventilated lungs and towards the body and chorioallantoic membrane. I show that prostaglandins have a diminished role in maintaining chicken DA patency and nitric oxide inhibits oxygen induced contraction of the day 19 proximal DA in a time dependent manner. The pathways governing oxygen induced contraction in the chicken DA are similar to those found in mammals and include contributions from ROS, Kv channels, L-type Ca2+ channels, and the Rho kinase pathway. Longer exposure to high oxygen generates increased oxygen induced constriction of the day 19 DA that may be mediated through the Rho kinase pathway.

INTRODUÇÃO: A hipercolesterolemia provoca alterações inflamatórias no sistema cardiovascular, induzindo disfunção endotelial e mudanças estruturais na microcirculação, com alterações significativas da homeostase vascular, processo este reversível com o tratamento hipolipemiante. Clinicamente, tais fenômenos podem ser demonstrados pela avaliação da reserva de fluxo coronário e da reatividade vascular periférica. A ecocardiografia de perfusão miocárdica em tempo real (EPMTR) possui características que a tornam ideal para a avaliação da microcirculação coronária, como a utilização de contrastes intravasculares, além de ótimas resoluções temporal e espacial. MÉTODOS: 16 pacientes com hipercolesterolemia e sem lesões coronárias obstrutivas (grupo HF) e 10 indivíduos saudáveis, sem doença arterial coronária obstrutiva estabelecida (grupo controle) foram avaliados por EPMTR e por ultrassonografia da artéria braquial em dois momentos: pré-tratamento com atorvastatina no grupo HF (período livre de medicação >6 semanas) e 12 semanas após o primeiro exame. A análise do fluxo miocárdico foi realizada nos 17 segmentos do ventrículo esquerdo obtendo-se índices de volume de sangue relativo no miocárdio (AN), da velocidade do fluxo () e do fluxo miocárdico absoluto (ANx) na condição de repouso e durante a vasodilatação com adenosina. A reserva de fluxo foi definida como a razão entre o fluxo durante vasodilatação e o fluxo do repouso. Para estudo da reatividade vascular periférica, todos os indivíduos foram submetidos à ultrassonografia da artéria braquial, com avaliação dos diâmetros da artéria braquial antes e depois de um período de isquemia de 5 minutos. RESULTADOS: Os dois grupos foram comparáveis quanto à idade, sexo, peso, superfície corpórea, índice de massa corpórea, índice de massa do VE, frequência cardíaca e pressões arteriais sistólica e diastólica, tanto no repouso quanto durante a infusão de adenosina. Os valores evolutivos de LDL-C (mg.dL-1) nos dois momentos foram 106±36 e 107±35; p=NS para o grupo controle vs 278±48 e 172±71; p<0,001 para o grupo HF. Na avaliação inicial, a dilatação braquial estava reduzida nos pacientes do grupo HF 0,08±0,04 vs 0,15±0,02; p<0,001 relativamente ao grupo controle, com aumento do diâmetro arterial basal (mm): 3,42±0,63 vs 3,07±0,53; p<0,001. O grupo HF, quando comparado ao grupo controle na avaliação inicial, apresentava valores mais altos de AN: (dB) 0,56±0,08 vs 0,49±0,05; p=0,02, de (s-1) 0,56±0,14 vs 0,45±0,04; p=0,02 e ANx: (dB.dB-1 s-1) 0,28±0,06 vs 0,20±0,02; p<0,001, maiores valores de AN: durante infusão de adenosina 0,64±0,08 vs 0,57±0,06; p=0,001 e menores reservas de : 2,59±0,61 vs 3,25±0,45; p=0,001 e de ANx: 2,78±0,71 vs 3,43±0,66; p=0,03. Após o uso de atorvastatina, as alterações foram revertidas, tanto na circulação periférica quanto na coronária. CONCLUSÕES: A EPMTR monstrou que em indivíduos com hipercolesterolemia e sem doença coronária obstrutiva existe aumento do fluxo microvascular em repouso e redução da reserva de fluxo miocárdico. Após o tratamento com atorvastatina houve normalização do fluxo em repouso. Adicionalmente, alterações similares ocorreram na circulação periférica dos indivíduos hipercolesterolêmicos, revertidas por utilização da atorvastatina. / BACKGROUND: Hypercholesterolemia induces inflammatory changes on the cardiovascular system, causing endothelial dysfunction and structural alterations of microcirculation, with substantial imbalance of vascular homeostasis. Reduction of blood cholesterol levels can stop these processes. These circulation alterations can be demonstrated by coronary flow reserve and peripheral vascular reactivity evaluation. Real time myocardial perfusion echocardiography (EPMTR) is an excellent method to demonstrate coronary microcirculation alterations, as ultrasound contrast agent has rheological properties close to red cells. Additionally, EPMTR has optimal spatial and temporal resolutions. METHODS: 16 patients with hypercholesterolemia (group-HF) without overt obstructive coronary disease and 10 healthy volunteers (group-C) were evaluated by EPMTR and vascular ultrasound in 2 moments: before atorvastatin treatment (group-HF, >6 weeks free of statin) and 12 weeks after beginning medication (group-HF), or 12 weeks after the first evaluation (group-C). For myocardial blood flow evaluation, the left ventricle was divided into 17 segments, and indexes of myocardial blood volume (AN), blood flow velocity (), and myocardial blood flow (ANx) were obtained for each myocardial segment at rest condition and after adenosine infusion. Myocardial flow reserve was calculated as the hyperemic to rest values of AN, e ANx. Peripheral vascular reactivity was evaluated by vascular ultrasound. Measures of braquial artery diameter were obtained before and after 5 minutes of arterial flow occlusion. RESULTS: Both groups were comparable for age, sex, body weight, body surface area, body mass index, left ventricular mass index, heart rate, and systolic and diastolic arterial blood pressure. These variables were also comparable, under basal or adenosine stress conditions. LDL-C values (mg.dL-1) in different moments (intra-group) were 106±36 and 107±35; p=NS for group-C vs 278±48 and 172±71; p<0,001 for group-HF. Group-HF as compared to group-C had higher initial resting values of AN (dB): 0,56±0,08 vs 0,49±0,05; p=0,02, (s-1): 0,56±0,14 vs 0,45±0,04; p=0,02, and ANx (dBdB-1s-1): 0,28±0,06 vs 0,20±0,02; p<0,001, and higher hyperemic value of AN 0,64±0,08 vs 0,57±0,06; p=0,04, and lesser reserves of 2,59±0,61 vs 3,25±0,45; p=0,01 and of ANx: 2,78±0,71 vs 3,43±0,66; p=0,03. After atorvastatin treatment no difference was observed at rest, hyperemic and reserve values of AN, and ANx between the groups. CONCLUSION: In patients with hypercholesterolemia and without coronary obstruction, there was augmented myocardial blood flow and reduced coronary flow reserve at rest, compared to healthy volunteers. After atorvastatin treatment at rest myocardial blood flow was normalized in those patients. Additionally, similar alterations in peripheral circulation could be demonstrated in hypercholesterolemia, and were reverted with atorvastatin.

No description available.