Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3251.pdf: 2426024 bytes, checksum: a69a0d5cfd82be120ca06c5161b0a032 (MD5) Previous issue date: 2010-03-10 / Financiadora de Estudos e Projetos / Fishes as well as other group of species can accrue benefits from adapting to aerobic exercises. Examples of these benefits are: higher growth and feed conversion rates, less aggressive behavior, and optimization of non-nitrogenous nutrient as source of metabolic energy. The aim of this work was to evaluate growth and metabolic responses of pacu (Piaractus mesopotamicus) to aerobic swimming speeds and diets, varying in proportions of carbohydrates and lipids. Two experiments were carried out. One of it aimed to determining the ideal aerobic swimming speed for pacu; three speeds were compared: 1 body-length per second (BL/sec), 2 BL/sec, and 3 BL/sec besides a control treatment (non-exercised). In the second experiment the fish were kept at non-exercising or swimming at the ideal speed determined in the previous experiment, and submitted to different feeding regimes, in which the diets presented varying proportions (%) of carbohydrate and lipid, respectively: 27/15, 36/10 and 45/5. In both experiments, treatment effects were evaluated in terms of zootechnical parameters, several hematological variables, and intermediary plasmatic, hepatic and muscle tissue (white and red) intermediary metabolites and several metabolic enzyme activities. It was concluded from the first experiment that swimming at 2 BL/sec was ideal for pacu, considering the comparatively higher rate of growth and a metabolic response indicative of a higher utilization of non-protein sources for energy production. The spare-protein effect was also observed under the 1 and 2 BL/sec treatments while higher levels of protein oxidation, possibly for the maintenance of energy levels, and adequate levels of glycemia were observed in the individuals kept swimming at 3 BL/seg. In the second experiment, the best growth rates were presented by swimming fishes kept under the 36/10 feeding regime; a higher participation of lipids as metabolic energy supplier was also noted under this regime. It was concluded that pacu submitted to aerobic swimming at 2 BL/sec and fed with diet containing 36% lipids and 10% carbohydrates presented better growth performance and higher efficiency in directing non-protein sources for metabolic energy production. / A adaptação ao exercício aeróbico traz vários benefícios aos peixes, como: maior crescimento, taxas de conversão alimentar eficientes, diminuição do comportamento agressivo e otimização da utilização de fontes não-nitrogenadas como combustível energético. O objetivo deste trabalho foi avaliar as respostas metabólicas e de crescimento de pacu (Piaractus mesopotamicus) submetido a diferentes velocidades de natação aeróbica, e à associação da prática da atividade natatória a diferentes dietas contendo níveis variáveis de carboidratos e lipídios. Dois experimentos foram realizados. No primeiro verificaram-se as respostas de crescimento e bioquímico-fisiológicas de pacus submetidos a três velocidades de natação aeróbica: 1comprimento corporal por segundo (CC/seg), 2CC/seg e 3CC/seg. No segundo, avaliaram-se as mesmas respostas de pacus submetidos à velocidade ideal determinada no primeiro experimento, e alimentados com diferentes regimes de alimentação, com níveis variados de carboidratos e de lipídeos. As dietas utilizadas constituíram-se nas seguintes proporções: 27%ENN e 15%EE, 36%ENN e 10%EE, e 45%ENN e 5%EE. Em ambos os experimentos analisaram-se parâmetros de desempenho, variáveis hematrimétricas, íons plasmáticos (apenas no primeiro experimento), metabolismo intermediário plasmático, hepático e dos tecidos musculares branco e vermelho, e enzimas do metabolismo intermediário em fígado, músculo branco e vermelho. O primeiro experimento revelou que a velocidade de natação ideal para pacus, nas condições ensaiadas, foi de 2CC/seg, pois houve adaptação metabólica para atender a demanda exigida pelo exercício, com melhores respostas de crescimento e quadro metabólico sugestivo de maior utilização de fontes não-protéicas para geração de energia. O efeito poupador de proteína foi observado nos grupos 1CC e 2CC, assim como maior oxidação protéica para manter os níveis energéticos e a glicemia adequados no grupo 3CC. No segundo experimento observaram-se, sob exercício a 2CC/seg., os melhores valores de crescimento foram encontrados em peixes alimentados com a dieta 36/10. Nesta condição, observou-se maximização da utilização dos substratos energéticos, com maior participação dos lipídeos como mantenedores da atividade física. Conclui-se assim que, pacus submetidos ao exercício aeróbico, à velocidade de 2CC/seg e alimentados com 36% de carboidratos e 10% de lipídeos (36/10), apresentam excelente desempenho de crescimento e redirecionam melhor fontes não-nitrogenadas para fins energéticos.

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No. of bitstreams: 1 DissFRB.pdf: 2007775 bytes, checksum: 565b90716d5baeeb8d5031d93f8e7c43 (MD5) Previous issue date: 2015-09-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Teleost fishes were the first vertebrates to possess double autonomic innervation of the heart, where a balance between adrenergic and cholinergic actions determine heart rate (ƒH). Among teleosts, air breathing (AB) fishes are unsual because they exhibit marked changes in ƒH associated with each air-breathing event, which appear to be under autonomic control. In these species, aerobic exercise typically causes increases in air-breathing frequency (fAB), but effects of exercise on ƒH, and on the changes in ƒH with AB events, have never been studied. This was, therefore, studied in the african catfish, Clarias gariepinus, a facultative air breathing species. In particular, to investigate autonomic control of cardiac responses to exercise, and whether pharmacological abolition of ƒH control had an influence on fAB responses to exercise. Two groups of C.gariepinus were implanted with ECG electrodes under benzocaine anaesthesia, used to measure ƒH during exercise, routine between AB events, and ƒH Pre-AB and ƒH Post-AB. A peritoneal cannula was inserted to inject antagonist drugs, propranolol and atropine. In Group 1 (n = 9; 126 ± 6g EPM), animals were submitted to three sequential swimming tests at speeds of 15, 30 and 45 cm.s-1 : Control, Propranolol and Double Blockade. Group 2 (n = 9; 137 ± 8g EPM) were submitted to the same sequential swimming tests, however with a reversal in drug injections : Control, Atropine and Double Blockade. Additionally to ƒH, ƒAB and the % of adrenergic and cholinergic tones were calculated at each velocity for each test. A clear positive relation between swimming speed and ƒAB was observed. Autonomic blockade did not have major effects on these ƒAB responses. Interestingly, however, injection of propranolol alone, in group 1, caused ƒAB to be higher than control values at speeds of 30 and 45 cm.s-1, an effect that was still measured at 45 cm.s-1 after Double Blockade in that group. In group 1, the ƒH Routine of Control and Propranolol protocols showed an increase with swimming speed. However, after Double Blockade, or just atropine in Group 2, ƒH Routine was high and did not vary with swimming speed. This reveals a profound dominance of cholinergic tone on ƒH during exercise. Similarly, in group 1, the ƒH Pre- AB increased with swimming speed in Control and Propranolol tests. The ƒH Post AB was high and varied less as speed was increased in Control and Propranolol test of Group 1. Once again Double Blockade tests, or just Atropine in Group 2, abolished all changes in ƒH associated with air-breathing, at all swimming speeds, confirming a dominance of inhibitory cholinergic control of fH responses. Calculation of autonomic tones around AB events verified that adrenergic tone does not vary from Pre to Post moments, all changes in fH are due to modulation of tone action. Therefore, C.gariepinus relies on AB events to maintain aerobic metabolisn during sustained exercise. Modulation of inhibitory cholinergic tone accounts for all variations in ƒH Routine during exercise, and for all changes in ƒH during AB events. Abolition of this cholinergic control did not, however, have a major influence on AB responses to exercise. / Os peixes teleósteos foram os primeiros vertebrados a possuírem inervação autonômica dupla no coração, onde um balanço entre a ação adrenérgica e colinérgica determina a frequência cardíaca (ƒH). Dentro dos teleósteos, peixes que realizam respiração aérea (RA) são interessantes modelos de estudo, uma vez que exibem notáveis alterações na ƒH associadas a cada evento de RA, que parecem estar sob controle autônomo. Nessas espécies, o exercício aeróbico geralmente causa um aumento na frequência de respiração aérea (ƒRA), mas os efeitos do exercício na ƒH e na ƒRA ainda não foram estudados. Assim, o presente estudo, utilizando-se de exemplares de bagre africano, Clarias gariepinus, um respirador aéreo facultativo, teve por objetivo investigar o papel do controle autonômico para os ajustes de ƒH relacionados à atividade física e à respiração aérea. Após a anestesia em solução de benzocaína, foram implantados eletrodos de ECG, utilizados para medir a ƒH em duas situações durante o exercício: Routine, medida entre eventos de RA, e ƒH Pré- RA e ƒH Pós-RA, em dois grupos de C. gariepinus. Uma cânula peritoneal foi inserida para realizar a injeção das drogas antagonistas, propranolol e atropina. No Grupo 1 (n = 9; 126 ± 6g EPM), os animais foram submetidos a três testes sequenciais de natação, nas velocidades de 15, 30 e 45 cm.s-1: Controle, Propranolol e Duplo Bloqueio. No Grupo 2 (n = 9; 137 ± 8g EPM), os animais foram submetidos ao mesmo protocolo sequencial de natação, porém com uma inversão na injeção das drogas antagonistas: Controle, Atropina e Duplo Bloqueio. Adicionalmente, a ƒH, ƒRA e a % de ação do tônus adrenérgico e colinérgico foram calculadas, em cada velocidade, para cada teste. Uma clara relação positiva entre as velocidades de natação e a ƒRA foi observada. O duplo bloqueio autonômico não teve efeitos na resposta da ƒRA. Interessantemente, a injeção somente de propranolol, no Grupo 1, fez com que a ƒRA observada nas duas últimas velocidades de natação, 30 e 45 cm.s-1, fossem maiores do que os valores encontrados no Controle, um resultado que também foi observado a 45 cm.s-1 após o duplo bloqueio nesse grupo. Adicionalmente, no Grupo 1, a ƒH Routine encontrada nos protocolos Controle e Propranolol apresentaram um aumento conforme aumentou-se velocidade de natação. Entretanto, após o duplo bloqueio, ou somente após injeção de atropina, no Grupo 2, a ƒH Routine encontrada foi maior e não variou conforme aumentou-se a velocidade de natação. Esses resultados revelam uma grande dominância do tônus colinérgico no controle da ƒH durante o exercício. Similarmente, no Grupo 1, a ƒH Pré-RA aumentou conforme se aumentou a velocidade de natação nos protocolos Controle e Propranolol. A ƒH Pós-RA, no Grupo 1, foi maior e variou menos conforme se aumentou a velocidade de natação nos protocolos Controle e Propranolol. Mais uma vez, no Grupo 2, os testes, após duplo bloqueio ou somente após injeção de atropina, aboliram todas as mudanças na ƒH associadas a cada evento de RA, em todas as velocidades de natação, confirmando a dominância do tônus colinérgico inibitório no controle das respostas cardíacas. Os cálculos dos tônus autonômico em torno de cada evento de RA verificaram que o tônus adrenérgico não variou nos momentos Pré e Pós, sendo todas as mudanças na ƒH devido à modulação da ação do tônus colinérgico. Portanto, C. gariepinus utiliza-se de eventos de RA para manter o metabolismo aeróbico durante o exercício físico sustentado. A modulação do tônus colinérgico inibitório foi responsável por todas as variações na ƒH Routine durante o exercício e por todas as mudanças na ƒH durante os eventos de RA. A abolição desse controle colinérgico não tem, porém, uma influência na frequência dos eventos de RA durante o exercício.