[Truncated abstract] This thesis describes the development, clinical validation and initial application of a technique for taking measurements of the shape and dimensions of the human upper airway, called anatomical optical coherence tomography (aOCT). The technique uses a transparent catheter containing a rotating optical probe which is introduced transnasally and positioned in the airway and oesophagus. Optical coherence tomography is used to take calibrated cross-sectional images of the airway lumen as the probe rotates. The probe can also be advanced or withdrawn within the catheter during scanning to build up three-dimensional information. The catheter remains stationary so that the subject is not aware of the probe motion. The initial application of the system is research into obstructive sleep apnoea (OSA), a serious condition characterized by repetitive collapse of the upper airway during sleep and an independent risk factor for deaths by heart disease, strokes or car accidents. Measurement of upper airway size and shape is important for the investigation of the pathophysiology of OSA, and for the development and assesment of new treatments. . . We have used aOCT to capture three-dimensional data sets of the airway shape from upper oesophagus to the nasal cavity, undertaken measurements of compliance and other airway characteristics, and recorded dynamic airway shape during confirmed sleep apnoea events in a hospital sleep laboratory. We have shown that aOCT generates quantitative, real-time measurements of upper airway size and shape, allowing study over lengthy periods during both sleep and wakefulness. These features should make it useful for study of upper airway behavior to investigate OSA pathophysiology, and aid clinical management and treatment development.

Introdução: Dependendo da magnitude da má oclusão de Classe III, esta é uma alteração difícil de ser tratada apenas com a correção ortodôntica. Tanto as cirurgias de recuo mandibular quanto as bimaxilares promovem uma melhora na oclusão, na função mastigatória e na estética facial, ao corrigirem as posições da mandíbula e/ou maxila, mas um importante aspecto da cirurgia ortognática, que não pode ser negligenciado, são os efeitos que os movimentos esqueléticos das bases ósseas podem provocar na região das vias aéreas, ao alterar a posição do osso hióide e da língua. O estreitamento das vias aéreas superiores (VAS) pode comprometer o sono dos pacientes submetidos à correção cirúrgica e predispor ao desenvolvimento da apneia/hipopneia obstrutiva do sono (AOS). Objetivos: O presente trabalho tem como objetivo avaliar as alterações de volume e área axial mínima do espaço aéreo faringeo em pacientes com má oclusão de Classe III esquelética, submetidos à cirurgia ortognática bimaxilar, pela técnica de osteotomia Le Fort I da maxila e osteotomia sagital bilateral da mandíbula. Material e Métodos: As avaliações foram feitas em tomografias computadorizadas Cone-beam, utilizando-se o Programa Dolphin Imaging 11.7. As tomografias de 50 pacientes, de ambos os sexos, com média de idade de 33,40 (± 9,38) anos, foram analisadas nos períodos pré e pósoperatório e as medidas de volume e área axial mínima foram mensuradas. Foi utilizado o teste t pareado e os testes foram realizados utilizando-se o programa Statistica 7.0, adotando-se um nível de significância de 5%. Resultados: ao calcular o erro do método, não foram encontrados erros casuais e nem sistemáticos (p> 0,05 em todas as medidas). As cirurgias bimaxilares para correção da Classe III esquelética promoveram um aumento de 16,68% (±22,61) no volume e 23,58% (± 31,46) na área axial mínima. Conclusões: Mesmo que os efeitos da cirurgia de avanço maxilar e recuo mandibular sobre as vias aéreas não sejam completamente previsíveis, podemos observar que a maioria dos pacientes não apresentaram prejuízos na anatomia faringeana que resulte em diminuição do volume aéreo e área axial mínima, predispondo-o ao desenvolvimento da AOS. / Introduction: Depending on the extend of Class III malocclusion, it becomes difficult to be treated only with orthodontic correction. Both mandibular setback surgery as bimaxillary surgery, promote an improvement in occlusion, masticatory function and facial aesthetics, correcting the position of the mandible and/or maxilla. But an important aspect of orthognathic surgery that cant be overlooked, are the effects that the skeletal movements of the bone bases causes in the airway space, since they change the position of the hyoid bone and tongue. The narrowing of the pharingeal airway space (PAS) may impair the patient\'s sleep and predispose to the development of obstructive sleep apnea (OSA). Purpose: This study aims to evaluate surgical changes in the airway volume and minimal cross-sectional area in the pharyngeal airway space (PAS) in patients with skeletal Class III malocclusion, submitted to bimaxillary surgery, using a Le Fort I maxillary osteotomy and bilateral sagittal split ramus osteotomy technique. Material and Methods: The evaluations were made through Cone-beam computed tomography (CBCT), using Dolphin Imaging program version 11.7. The CT scans of 50 patients of both genders, with a mean age of 33.40 (± 9.38), were analyzed pre and postoperatively and volume and minimum axial area were measured. Paired t test was used and tests were performed using Statistica 7.0 software, adopting a 5% significance level. Results: Method error were done and no random or systematic errors were found (p> 0.05 for all measures). Bimaxillary surgery for skeletal Class III correction promoted an increase of 16.68% (± 22.61) in volume and 23.58% (± 31.46) at the minimum axial area. Conclusion: Even if the effects of the maxillary advancement and mandibular setback surgery on the airway are not completely predictable, we observed that most patients didnt have pharyngeal airway anatomy damage, that could result decreased on airway volume and minimum axial area predisposing to OSA development.

A respiração predominantemente oral é constantemente citada como um dos fatores associados ao desenvolvimento da deficiência transversal da maxila. A Expansão Rápida da Maxila (ERM) é um excelente método para a correção desta alteração, por meio da abertura da sutura palatina. A tomografia computadorizada por feixe cônico é tem sido descrita como um método preciso de exame de imagens e diante das limitações dos métodos radiográficos convencionais o objetivo deste estudo é avaliar as alterações morfológicas imediatas, decorrentes da ERM, na cavidade nasal e na região da naso e orofaringe, por meio da TCFC. Foram avaliadas 15 pares de imagens tomográfica, correspondentes a 15 pacientes portadores deficiência transversal da maxila, tratados com ERM, que realizaram a TCFC ao início e após o período de contenção de 4 meses. Os resultados encontrados mostram que a cavidade nasal apresenta aumento transversal significativo em seu terço inferior, nas regiões anterior (p=0,045), média (p=0,009) e posterior (p=0,001). Não há alteração significativa do volume (p=0,11), área sagital mediana (p=0,33) e menor área axial (p=0,29) decorrente da ERM na nasofaringe. Há alteração significativa do volume (p=0,05), área sagital mediana (p=0,01) e menor área axial (p=0,04) nos momentos antes e imediatamente após a ERM, na orofaringe. Após análise dos resultados concluímos que a ERM é capaz de aumentar a largura transversal da cavidade nasal, não tendo o mesmo efeito na região da nasofaringe, e que as alterações encontradas na orofaringe podem ser decorrentes de falta de padronização o posicionamento da cabeça e lingual no momento da aquisição da imagem. / The predominantly oral breathing is constantly cited as an etiological factor for the transverse maxillary deficiency. Rapid Maxillary Expansion is an excellent method for the correction of malocclusion, through the opening of the midpalatal sutures. The literature shows that the benefits of this procedure are beyond the dental benefits, and could have repercussions in the upper airways, due to its close relationship with the maxilla. The cone beam computed tomography has been described as is an accurate method of taking pictures and before the limitations of conventional radiographic methods the aim of this study is to evaluate the immediate morphological changes resulting from the ERM, the nasal cavity and the nasal region and oropharynx, through the CBCT. We evaluated 15 patients with maxillary width deficiency were treated with RME, which hosted the CBCT to the beginning and after the retention period of 3 months. The results show that the nasal cavity presents significant increase in cross their lower third, in the anterior (1.08 mm ± 0.15), medium (1.28 mm ± 0.15) and posterior (0.77 mm ± 0.12). No significant change in volume (p=0.11), median sagittal area (p=0.33) and lower axial area (p=0.29) resulting from the RME in nasopharynx. There is significant change in volume (p = 0.05), median sagittal area (p = 0.01) and lower axial area (p = 0.04) before and immediately after the RME in the oropharynx. After analysis and discussion of results in this study, we concluded that RME is able to increase the transverse width of the nasal cavity, not having the same effect in the nasopharynx, and that the changes found in the oropharynx may be due to the lack of positioning standardization of the head and tongue at the time of image acquisition.

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Introduction: Les troubles respiratoires du sommeil (TRS), qui représentent une préoccupation croissante pour la santé, ont des effets significatifs sur la santé, le comportement et la performance académique chez l’enfant. Les malformations craniofaciales, l’hypertrophie adéno-amygdalienne et l'obésité, représentent des facteurs de risque importants dans le développement de cette condition. Les symptômes des TRS ont été étudiés dans une étude prospective chez les enfants et adolescents durant leur traitement orthodontique dans un milieu universitaire. Cette étude a cherché à décrire la prévalence et les facteurs de risque principaux des TRS, ainsi que l'impact des différentes interventions orthodontiques sur les symptômes TRS. Matériel et méthodes: dans une étude cohorte prospective, un groupe de 168 sujets âgés de 12 à 21 ans ont été soumis, quatre ans après la prise de données initiale, à un examen craniofacial en plus d'être administré des questionnaires qui ont recueilli des données sur la situation socio-démographique, le bruxisme et les troubles d’ATM, le sommeil et le comportement diurne, et les facteurs neuropsychologiques. Résultats: l'indice de masse corporelle a été augmenté mais est demeurée dans la même catégorie aux deux moments de l'enquête. Il ya eu une augmentation du serrement des dents et des symptômes de l'ATM, une diminution de la taille des amygdales, et une augmentation de la somnolence diurne. La prévalence des TRS n'a pas changé entre l’étude initiale et l’étude de suivi. Aucune intervention orthodontique s'est avérée avoir un effet cliniquement significatif sur les voies aériennes supérieures. Conclusions: la prévalence des symptômes TRS était constante par rapport aux valeurs de base pour la population étudiée, mais a augmenté si rapportée à la population générale. Les traitements orthodontiques ne montrent aucun effet sur les TRS. Mots-clés : apnée du sommeil, craniofacial, prévalence, ronflement, traitement orthodontique, voies aériennes supérieures / Introduction: Sleep-disordered breathing (SDB), a growing health concern, has significant effects on a child’s health, behaviour, and scholastic performance. Craniofacial malformations, along with adenotonsillar hypertrophy and obesity, represent important risk factors in the development of this condition. SDB symptoms in children and adolescents followed for orthodontic treatment in a university setting have been investigated in this prospective study. The aims of this study were to describe the prevalence and main risk factors of SDB and the impact of different orthodontic interventions on the SDB symptoms. Materials and methods: in a prospective cohort study, four years following an initial evaluation, a group of 168 subjects aged 12-21 years underwent a craniofacial examination in addition to being administered self-completed questionnaires that collected information on socio-demographic and psychosocial factors, bruxism and temporo-mandibular joint (TMJ) disorders, sleep and daytime behaviour, and neuropsychological factors. Results: Body mass index (BMI) was slightly increased but remained in the same category at the two time points of investigation. There was an increase in tooth clenching and TMJ symptoms, a decrease in tonsils’ size, and an increase in daytime sleepiness. Prevalence of SDB did not change between baseline and follow-up studies. No orthodontic treatment intervention proved to have any clinically significant impact on the upper airway. Conclusions: SDB symptoms prevalence was constant when compared to the baseline values for the studied population, but increased if reported to the general population. Regular orthodontic treatment didn’t show any effect on SDB symptoms. Keywords : craniofacial, orthodontic treatment, prevalence, sleep apnea, snoring, upper airway

Le Syndrome d’Apnée Obstructive du Sommeil affecte 4 à 6 % de la population en France soit près de 3 millions de personnes. Toutefois, les techniques de diagnostic usuelles ne permettent pas de déterminer de façon précise les sites d’occlusion ni de décrire les interactions fluide-paroi qui jouent un rôle important dans les processus de fermeture des voies aériennes supérieures. Au cours de ce travail, un ensemble d’outil a été mis en œuvre pour explorer les mécanismes sous-jacents conduisant à une apnée obstructive. La détermination géométrique et la caractérisation mécanique des voies aériennes supérieures, d’une part, la mesure des écoulements dans ces dernières, d’autre part, ont été réalisées par imagerie par résonance magnétique de l’hydrogène, pour les tissus, de l’hélium-3 et du fluor-19 pour les gaz. Les données obtenues ont été exploitées tout d’abord dans un modèle numérique statique pour estimer les lois d’état locales et caractériser la compliance des voies aériennes supérieures, puis, dans un modèle monodimensionnel, prenant en compte l’interaction fluide-structure et la limitation de débit au cours de l’inspiration, pour localiser les sites potentiellement responsables d’un éventuel collapsus. Par ailleurs, les écoulements de gaz d’hélium-3 et d’hexafluorure de soufre ont été simulés afin de déterminer le potentiel de ces deux modalités d’imagerie de gaz pour l’étude des obstructions des voies aériennes. La faisabilité d’une imagerie statique et dynamique par résonance magnétique du fluor a été démontrée. Avec une densité du gaz traceur bien plus importante, cette dernière technique présente une plus grande sensibilité à l’obstruction. Cette thèse ouvre ainsi une nouvelle voie de diagnostic et de guide thérapeutique personnalisé pour ce syndrome. / Obstructive Sleep Apnea (OSA) is a common disorder occurring in almost 3 million French people. However, current diagnosis methods are not sufficient to precisely define obstructing sites and doesn't take into account the fluid structure coupling which plays an important role during upper airway closing. During this thesis, we developed a series of tools exploring upper airway closing process. On the one hand, a screening tool of the structure and the mechanical properties of the upper airway, and on the other hand, a screening tool exploring with dynamic images of inert gases flow into the upper airway, were obtained using conventional hydrogen MRI coupled to magnetic resonance elastography (MRE) and helium-3 or fluor-19 gases MRI, respectively. Geometric and biomechanical data obtained using MRI/MRE are injected into a numerical model given the compliance and the state law of upper airway. Contributions of anatomical restriction on airway collapse are also investigated using a multi-compartmental two-dimensional fluid structure interaction model during a breath inspiration to predicted airway mechanical changes and collapse pressures. Furthermore, helium 3 and sulfur hexafluoride flow was modeled at steady state using commercial finite volume software to evaluate potential feasibility to image upper airway collapsibility during OSA. First dynamic MR imaging using sulfur hexafluoride (SF6) was obtained showing the feasibility of this technique. Using SF6, 6 times denser than air, shows a higher sensibility to upper airway obstruction. This thesis opens a new imaging modality to probe and to diagnose upper airway obstruction.

A atresia do palato ou deficiência maxilar transversa tem comprovado a sua influência na relação craniofacial e respiratória, por isso, diversos métodos de expansão palatina têm sido estudados para que haja uma melhora significativa, principalmente dos fatores respiratórios destes pacientes. O uso da tomografia por feixe cônico iniciou um novo conceito de estudo cefalométrico em terceira dimensão, no qual se consegue avaliar o paciente em todos os planos, sem que haja sobreposições de estruturas, podendo avaliar com precisão as relações craniofaciais, as vias aéreas e a relação destas estruturas. Portanto, o uso da tomografia computadorizada com ênfase na área ortodôntica, nos permite realizar um diagnóstico completo pré-tratamento ortodôntico, no qual objetivamos avaliar a correlação entre mordida cruzada posterior e a obstrução das vias aéreas superiores por meio de tomografia computadorizada por feixe cônico (TCFC). Foram utilizadas TCFC de arquivo de 32 pacientes com idade entre 6 e 14 anos, divididos em dois grupos: um grupo de 16 crianças com mordida cruzada posterior e o grupo controle . O critério de exclusão da amostra foi a realização de tratamento ortodôntico prévio, ter realizado cirurgia no complexo maxilo mandibular ou ser portador de alterações patológicas na região. Foi realizada a comparação das medidas da largura e da altura do palato em relação às medidas lineares e ao volume segmentado e total das vias aéreas superiores dos pacientes com e sem mordida cruzada posterior. No grupo com mordida cruzada, para a correlação das medidas ENP-AD2, ENP-AD1 com o volume da Baixa Naso Faringe (BNF), teve correlação moderada com a largura do palato (0,05 < p=0,089 < 0,10). Entretanto, no grupo de mordida cruzada, foi observada correlação significante entre a largura do palato e o volume total (VT). Em ambos os casos, a correlação foi positiva (r=0,786 para largura do palato com o Volume da Alta Velo Faringe (AVF) e r=0,662 para largura do palato com o VT), isto é, quanto maior a largura do palato, maior o Volume AVF e maior o VT. Estes resultados demonstram a importância do uso da TCFC, pois não foram encontradas diferenças significativas nas medidas lineares do grupo com mordida cruzada posterior e o grupo controle. Concluiu-se neste trabalho que apenas as medidas lineares não fornecem informações suficientes para a avaliação das vias aeras superiores; a profundidade do palato não possui correlação com as alterações das vias aéreas em pacientes com atresia maxilar; o grupo com mordida cruzada posterior apresentou moderada correlação da largura do palato com as medidas ENP-AD2, ENP-AD1 e o Volume da Baixa Naso Faringe; o grupo com mordida cruzada posterior apresentou correlação positiva da largura do palato com o volume da Alta Velo Faringe e com o Volume Total. / The palate atresia or transverse maxillary deficiency has proven its influence in relation craniofacial and respiratory therefore various methods of palatal expansion have been studied so there is a significant improvement, especially respiratory factors of these patients. The use of cone beam computed tomography initiated a new concept of three-dimensional cephalometric study, in which we can assess the patient at all levels, without overlapping structures, and can accurately assess the relations craniofacial, the airways and the relationship these structures. Therefore, the use of computed tomography with emphasis on orthodontic allows us to carry out a full pre-orthodontic treatment, in which we aimed to evaluate the correlation between posterior crossbite and obstruction of the upper airways by cone beam computed tomography (CBCT). We used CBCT file of 32 patients aged 6 to 14 years, divided into two groups: a group of 16 children with posterior cross bite and control groups. The exclusion criteria of the sample was the realization of previous orthodontic treatment, having undergone surgery on mandibular complex maxillo or be in possession of pathological changes in the region. Was performed comparing measurements of the width and height of the palate in relation to linear measurements and volume segmented and total upper airway of patients with and without posterior cross bite. In the group with crossbite, for correlating the ENP-AD2, ENP-AD1 with the volume of Lower Pharynx Naso (BNF), had a moderate correlation with the width of the palate (0.05 <p = 0.089 <0.10). However, in the group of crossbite was no significant correlation between the width of the palate and the total volume (VT). In both cases, positive correlation was found (r = 0.786 for the width of the palate with the volume of the high speed Pharynx (AVF) and r = 0.662 for the width of the palate with VT), i.e., the larger the width of the palate, more Volume AVF and the higher the VT. These results demonstrate the importance of using CBCT, since there were no significant differences in linear measurements of posterior crossbite group and the control group. It was concluded in this study that only the linear measurements do not provide sufficient information to evaluate upper airway Aeras, the depth of the palate has no correlation with changes in the airways of patients with maxillary atresia, the group with posterior crossbite showed moderate correlation the width of the palate with measures ENP-AD2, AD1 and ENP-Low Volume Pharynx Naso, the group with posterior cross bite was positively correlated with the width of the palate volume of Alta Velo Pharynx and the Total Volume.

Introdução: O descontentamento com a estética facial é considerado o fator motivador mais frequente na procura pela cirurgia ortognática, visto que este é o procedimento indicado nos casos de severas discrepâncias dentoesqueléticas em pacientes adultos. A anatomia das vias aéreas superiores (VAS) permite que fatores como obesidade, hipotonia muscular e deficiência mandibular favoreçam sua obstrução, podendo gerar a Apneia Obstrutiva do Sono (AOS), caracterizada por episódios recorrentes de obstrução parcial ou completa das VAS durante o sono. As cirurgias de avanço bimaxilar estão associadas ao aumento do espaço aéreo, no entanto, as alterações morfológicas e volumétricas ainda não são bem conhecidas. Objetivos: Avaliar as alterações em 3D do espaço aéreo faríngeo frente aos procedimentos de cirurgia ortognática de avanço bimaxilar em pacientes Classe I e II esqueléticos. Material e Métodos: A análise da área axial mínima e do volume da aérea superior foi realizada em pré-operatório (T0) e pós-operatório (T1) de 56 pacientes, sendo 21 do sexo masculino e 35 do sexo feminino, com média de idade de 35,8 (±10,7) anos, submetidos ao avanço bimaxilar pela técnica da osteotomia sagital de mandíbula bilateral associada ao avanço de maxila por meio de osteotomia Le Fort I. As avaliações foram feitas através de tomografia computadorizada Cone-beam, utilizando-se o Programa Dolphin Imaging 11.7. Foi utilizado o teste t pareado para comparar os dados pré e pós-operatórios. Todos os testes foram realizados com o programa Statistica, adotando-se um nível de significância de 5%. Resultados: No estudo do erro do método, não houve erro casual nem sistemático entre a primeira e a segunda medição das variáveis (p >0,05 em todas as medidas). A cirurgia de avanço bimaxilar apresentou uma média de 73,6% (± 74,75%) de aumento volumétrico e 113,5% (±123,87%) de aumento na área axial mínima. Conclusões: Podemos concluir que a cirurgia de avanço bimaxilar proporciona um aumento volumétrico significativo no espaço aéreo superior, bem como na área axial mínima, no entanto, esse ganho nem sempre ocorre na mesma magnitude para todos os pacientes. / Introduction: Facial aesthetics dissatisfaction is considered the most common motivating factor in the search for orthognathic surgery. This procedure may be used in cases of severe dental and skeletal discrepancies in adult patients. The restricted space anatomy of the upper airway space (UAS) allows features such as obesity, muscular hypotonia and mandibular deficiency favor clogging, which may lead to obstructive sleep apnea (OSA), characterized by recurrent episodes of partial or complete obstruction of the UAS during sleep. Surgeries of bimaxillary advancement are associated with increased UAS, however, the morphological and volumetric changes are not well known. Objectives: to evaluate changes in 3D pharyngeal airway in front of orthognathic surgery procedures of skeletal Class I and II subjects. Material and Methods: 3D pharyngeal airway was evaluated preoperative (T0) and postoperative (T1), with the aid of the analysis of the minimum axial area and airway volume. Fifty-six patients 21 male and 35 female, with a mean age of 35.8 (± 10.7) years undergo bimaxillary advancement by the technique of bilateral sagittal split osteotomy of the mandible associated with maxillary advancement through Le Fort I osteotomy. Measurements were made using Cone-beam Computed Tomography, using the Dolphin Imaging program 11.7. Paired t test was used to compare to the data between T0 and T1. All tests were performed with the Statistica Program, adopting a 5% significance level. Results: In the method error of the study, there was no casual or systematic error between the first and second measurement variables (p > 0.05 for all measures). The bimaxillary advancement surgery showed an average of 73.6% (± 74.75%) of increase in volume and 113.5% (±123.87%) increase in the minimum axial area. Conclusions: We concluded that the maxillomandibular advancement surgery provides a significant increase in volume in the UAS as well as the minimum axial area; however, this gain is not always in the same magnitude for all patients.

Em condições basais a inspiração é um fenômeno ativo enquanto a expiração é um fenômeno passivo. Em condições de desafios metabólicos, como aumento da pressão parcial de CO2 e da [H+] no sangue arterial (hipercapnia/acidose), ocorre aumento da atividade inspiratória, a expiração passa a ser ativa, produzindo aumentos da atividade dos músculos abdominais, e a resistência das vias aéreas superiores reduz. O Locus Coeruleus (LC) contém neurônios noradrenérgicos (NE) que aumentam sua frequência de potenciais de ação quando expostos a elevados níveis de CO2/[H+] e se comunicam com os neurônios respiratórios do tronco encefálico para fazer ajustes compensatórios na ventilação pulmonar durante a hipercapnia/acidose. Utilizando preparações in situ de ratos avaliamos a contribuição dos neurônios NE do LC na geração central das atividades inspiratória e expiratória e no controle da resistência das vias aéreas superiores em condições basais e em resposta a hipercapnia/acidose. Neurônios NE do LC foram seletivamente silenciados de maneira aguda e reversível pela aplicação do peptídeo de inseto alatostatina (Alst) após a transfecção celular utilizando um vetor lentiviral para expressão de receptores de Drosophila para a Alst acoplados a proteína G inibitória (AlstR). Dez a doze dias após, realizamos a abordagem dorsal da preparação in situ de ratos. Os nervos frênico (PN), abdominal (AbN), hipoglosso (HN) e vago cervical (cVN) foram registrados e analisados em diferentes fases do ciclo respiratório. Registros extracelulares single unit dos neurônios do LC também foram realizados. A frequência respiratória (fR), a duração da inspiração (DI) e da expiração (DE), a expiração ativa, a magnitude da modulação respiratória e a frequência de potenciais de ação dos neurônios do LC também foram avaliadas. A inibição seletiva dos neurônios NE do LC usando Alst não provocou alterações significativas na atividade dos motores nervos respiratórios, na fR, DI e DE em normocapnia. A inibição desses neurônios antes e/ou durante à hipercapnia/acidose reduziu significantemente a amplitude do AbN e em alguns momentos, eliminou a expiração ativa, além de reduzir as respostas inspiratórias do PN e HN (amplitude) e a atividade pós-inspiratória (adução da glote) do cVN. Quandoda ausência da expiração ativa após a inibição dos neurônios NE do LC, a DI, DE e a duração da atividade pré-inspiratória do cVN (abdução da glote) e HN (protusão da língua) foram normalizadas. A adição de Alst em preparações in situ de ratos que não expressavam o AsltR durante a hipercapnia/acidose não causou alterações no padrão dos nervos motores respiratórios registrados, na incidência da expiração ativa e na fR, DI e DE. Entre os neurônios do LC registrados, encontramos três populações com diferentes padrões de modulação pela respiração e uma com atividade tônica. A hipercapnia/acidose aumentou a magnitude da modulação respiratória e a frequência de potenciais de ação destas populações neuronais. Esses dados demonstram que os neurônios NE do LC exercem importante papel modulatório excitatório na geração central da inspiração, expiração ativa e no controle da resistência das vias aéreas superiores evocados pela hipercapnia/acidose em preparações in situ de ratos / In basal conditions, inspiration is an active phenomenon while expiration is a passive phenomenon. Under conditions of high metabolic demands, such as increased in partial pressure of CO2 and [H+] in arterial blood (hypercapnia/acidosis), there is an increase in inspiratory activity, expiration becomes active, producing increases in abdominal muscle activity, and the resistance of the upper airways reduces. The Locus Coeruleus (LC) contains noradrenergic (NE) neurons that increase their firing frequency when exposed to elevated CO2/[H+] levels and communicate with respiratory brainstem neurons to make compensatory adjustments in lung ventilation during hypercapnia/acidosis. Using in situ preparations of rats, we evaluated the contribution of LC NE neurons in the central generation of inspiratory and expiratory activities, as well as in the control of upper airway resistance in basal conditions and in response to hypercapnia/acidosis. LC NE neurons were selectively acutely and reversibly silenced by application of the insect allatostatin peptide (Alst) after cellular transfection using a lentiviral vector for expression of Alst Drosophila receptors coupled to inhibitory G protein (AlstR). Ten to twelve days after, we performed the dorsal approach of the in situ preparation of rats. The phrenic (PN), abdominal (AbN), hypoglossal (HN) and cervical vagus (cVN) nerves were recorded and analyzed in different phases of the respiratory cycle. Single unit extracellular records of LC neurons were also performed. Respiratory frequency (fR), duration of inspiration (DI) and expiration (DE), active expiration, the magnitude of respiratory modulation and the firing frequency of LC neurons were also evaluated. Selective inhibition of LC NE neurons using Alst did not produce significant changes in the activity of respiratory motor nerves, fR, DI and DE in normocapnia. Inhibition of these neurons before and/or during hypercapnia/acidosis significantly reduced AbN amplitude and its incidence, as well as the inspiratory responses of PN and HN (amplitude) and post-inspiratory activity (glottal adduction) of the cVN. In the absence of active expiration after the inhibition of LC NE neurons, the DI, DE and the pre-inspiratory activity of cVN (glottal abduction) and HN (tongue protrusion) were normalized. The perfusion of Alst in in situ preparations of rats withoutthe expression of the AsltR during hypercapnia/acidosis did not change the pattern of the recorded respiratory motor nerves, the incidence of active expiration, fR, DI and DE. Among the registered LC neurons, we found three populations with different patterns of respiratory modulation and one with tonic activity. Hypercapnia/acidosis increased the magnitude of the respiratory modulation and their firing frequency. These data demonstrate that LC NE neurons exert an important excitatory modulatory role in the central generation of inspiration, active expiration and in the control of upper airway resistance evoked by hypercapnia/acidosis in in situ preparations of rats

Introdução: O descontentamento com a estética facial é considerado o fator motivador mais frequente na procura pela cirurgia ortognática, visto que este é o procedimento indicado nos casos de severas discrepâncias dentoesqueléticas em pacientes adultos. A anatomia das vias aéreas superiores (VAS) permite que fatores como obesidade, hipotonia muscular e deficiência mandibular favoreçam sua obstrução, podendo gerar a Apneia Obstrutiva do Sono (AOS), caracterizada por episódios recorrentes de obstrução parcial ou completa das VAS durante o sono. As cirurgias de avanço bimaxilar estão associadas ao aumento do espaço aéreo, no entanto, as alterações morfológicas e volumétricas ainda não são bem conhecidas. Objetivos: Avaliar as alterações em 3D do espaço aéreo faríngeo frente aos procedimentos de cirurgia ortognática de avanço bimaxilar em pacientes Classe I e II esqueléticos. Material e Métodos: A análise da área axial mínima e do volume da aérea superior foi realizada em pré-operatório (T0) e pós-operatório (T1) de 56 pacientes, sendo 21 do sexo masculino e 35 do sexo feminino, com média de idade de 35,8 (±10,7) anos, submetidos ao avanço bimaxilar pela técnica da osteotomia sagital de mandíbula bilateral associada ao avanço de maxila por meio de osteotomia Le Fort I. As avaliações foram feitas através de tomografia computadorizada Cone-beam, utilizando-se o Programa Dolphin Imaging 11.7. Foi utilizado o teste t pareado para comparar os dados pré e pós-operatórios. Todos os testes foram realizados com o programa Statistica, adotando-se um nível de significância de 5%. Resultados: No estudo do erro do método, não houve erro casual nem sistemático entre a primeira e a segunda medição das variáveis (p >0,05 em todas as medidas). A cirurgia de avanço bimaxilar apresentou uma média de 73,6% (± 74,75%) de aumento volumétrico e 113,5% (±123,87%) de aumento na área axial mínima. Conclusões: Podemos concluir que a cirurgia de avanço bimaxilar proporciona um aumento volumétrico significativo no espaço aéreo superior, bem como na área axial mínima, no entanto, esse ganho nem sempre ocorre na mesma magnitude para todos os pacientes. / Introduction: Facial aesthetics dissatisfaction is considered the most common motivating factor in the search for orthognathic surgery. This procedure may be used in cases of severe dental and skeletal discrepancies in adult patients. The restricted space anatomy of the upper airway space (UAS) allows features such as obesity, muscular hypotonia and mandibular deficiency favor clogging, which may lead to obstructive sleep apnea (OSA), characterized by recurrent episodes of partial or complete obstruction of the UAS during sleep. Surgeries of bimaxillary advancement are associated with increased UAS, however, the morphological and volumetric changes are not well known. Objectives: to evaluate changes in 3D pharyngeal airway in front of orthognathic surgery procedures of skeletal Class I and II subjects. Material and Methods: 3D pharyngeal airway was evaluated preoperative (T0) and postoperative (T1), with the aid of the analysis of the minimum axial area and airway volume. Fifty-six patients 21 male and 35 female, with a mean age of 35.8 (± 10.7) years undergo bimaxillary advancement by the technique of bilateral sagittal split osteotomy of the mandible associated with maxillary advancement through Le Fort I osteotomy. Measurements were made using Cone-beam Computed Tomography, using the Dolphin Imaging program 11.7. Paired t test was used to compare to the data between T0 and T1. All tests were performed with the Statistica Program, adopting a 5% significance level. Results: In the method error of the study, there was no casual or systematic error between the first and second measurement variables (p > 0.05 for all measures). The bimaxillary advancement surgery showed an average of 73.6% (± 74.75%) of increase in volume and 113.5% (±123.87%) increase in the minimum axial area. Conclusions: We concluded that the maxillomandibular advancement surgery provides a significant increase in volume in the UAS as well as the minimum axial area; however, this gain is not always in the same magnitude for all patients.