Desde os anos 50 o mercúrio tem chamado a atenção de muitos pesquisadores. No Brasil, a preocupação inicial se restringia à exposição humana pelo seu uso na mineração do ouro. Entretanto, nos últimos anos a atenção de muitos pesquisadores se voltou para outras fontes de exposição, incluindo fontes naturais. Na região Amazônica, os solos são naturalmente ricos em mercúrio. Devido a constante degradação da floresta, o solo se torna mais exposto à ação das chuvas que facilitam a passagem do mercúrio aos rios. Na água o mercúrio sofre um processo de metilação, se transformando em metilmercúrio (MeHg) que se acumula principalmente nos peixes da região. As populações ribeirinhas, que têm sua alimentação baseada no consumo de peixes, são as principais vítimas da exposição a este metal. Muito tem se estudado a respeito dos efeitos tóxicos do metilmercúrio, reconhecido como a forma do mercúrio mais perigosa à saúde humana, devido à alta solubilidade para atravessar barreiras biológicas, capacidade de bioacumulação e elevada meia-vida de eliminação dos tecidos. Dentre os efeitos tóxicos mais documentados do MeHg, encontram-se aqueles relacionados ao sistema nervoso. Entretanto, o sistema cardiovascular tem tomado destaque como um outro alvo a toxicidade do metal. Apesar do número considerável de estudos nesta área, ainda não há um consenso quanto aos mecanismos cardiotóxicos do mercúrio e muitos resultados em estudos clínicos são muito conflitantes. Alguns estudos em ratos sugerem uma relação entre a diminuição de disponibilidade do óxido nítrico (NO), com aumento na exposição ao metilmercúrio. O NO é um componente de extrema importância na fisiologia cardiovascular, porque mantêm o tônus vascular e inibe a agregação plaquetária. Por outro lado, uma dieta rica em peixes e castanhas, comum na região Amazônica, fornece ao organismo quantidades consideráveis de selênio (Se), um nutriente conhecido por propriedades antioxidantes bem como antagonista de efeitos tóxicos de alguns metais, principalmente o mercúrio. Isso sugere que os efeitos danosos do MeHg podem ser minimizados pela presença de selênio na dieta. Neste sentido, o presente estudo avaliou em uma população ribeirinha (n=265), do Rio Tapajós, no Estado do Pará a relação entre as concentrações de mercúrio e selênio em sangue, plasma e cabelo e os níveis de óxido nítrico no plasma. / Since the 1950s, the mercury has attracted attention of many researchers. In Brazil, the initial concern was restricted to human exposure of its use in gold mining. However in the latest years, many researchers have concerned to others exposure sources, including natural sources. In Amazon region, the soils are naturally rich in mercury. Soils become more exposed to rain actions, which provide the passage of mercury to the rivers due to forest degradation. In the water, mercury suffers a methylation process changing to methyl mercury (MeHg), which stores up mainly in the fish of that area. The riverside population, who has a diet based on fish, is the main victims of the exhibition to this metal. The toxic effects of methyl mercury have been studied and this metal is recognized as the most dangerous type of mercury to human health due to the high solubility to cross biological barriers, the capacity of bioaccumulation and the high half-life of elimination from tissues. Among the most studied toxic effects of MeHg, there are those related to the nervous system. However the cardiovascular system has been a highlight as another metal toxicity target. In spite of the large number of studies, there is not an agreement about the cardio toxic mechanisms of mercury and many results in clinical studies are very controversial. Some studies in mice suggest a relationship between the reduction of nitric oxide (NO) and the increase of methyl mercury exposure. Nitric oxide is a very important component in cardiovascular physiology because it maintains the vascular tone and inhibits the platelets aggregation. On the other hand, a diet based on fish and nuts, which are common in Amazon region, provides a large quantity of selenium (Se) to the organism. This nutrient is known by its antioxidant qualities and it is also known as an antagonist of some metal, especially mercury, toxic effects. These facts suggest that the harmful effects of MeHg may be reduced due to the presence of selenium in diet. Therefore, the present study has estimated the relationship among mercury and selenium concentrations in blood, plasma and hair and the nitric oxide levels in plasma, in a riverside population (n=265) of Tapajós River in Pará

Desde os anos 50 o mercúrio tem chamado a atenção de muitos pesquisadores. No Brasil, a preocupação inicial se restringia à exposição humana pelo seu uso na mineração do ouro. Entretanto, nos últimos anos a atenção de muitos pesquisadores se voltou para outras fontes de exposição, incluindo fontes naturais. Na região Amazônica, os solos são naturalmente ricos em mercúrio. Devido a constante degradação da floresta, o solo se torna mais exposto à ação das chuvas que facilitam a passagem do mercúrio aos rios. Na água o mercúrio sofre um processo de metilação, se transformando em metilmercúrio (MeHg) que se acumula principalmente nos peixes da região. As populações ribeirinhas, que têm sua alimentação baseada no consumo de peixes, são as principais vítimas da exposição a este metal. Muito tem se estudado a respeito dos efeitos tóxicos do metilmercúrio, reconhecido como a forma do mercúrio mais perigosa à saúde humana, devido à alta solubilidade para atravessar barreiras biológicas, capacidade de bioacumulação e elevada meia-vida de eliminação dos tecidos. Dentre os efeitos tóxicos mais documentados do MeHg, encontram-se aqueles relacionados ao sistema nervoso. Entretanto, o sistema cardiovascular tem tomado destaque como um outro alvo a toxicidade do metal. Apesar do número considerável de estudos nesta área, ainda não há um consenso quanto aos mecanismos cardiotóxicos do mercúrio e muitos resultados em estudos clínicos são muito conflitantes. Alguns estudos em ratos sugerem uma relação entre a diminuição de disponibilidade do óxido nítrico (NO), com aumento na exposição ao metilmercúrio. O NO é um componente de extrema importância na fisiologia cardiovascular, porque mantêm o tônus vascular e inibe a agregação plaquetária. Por outro lado, uma dieta rica em peixes e castanhas, comum na região Amazônica, fornece ao organismo quantidades consideráveis de selênio (Se), um nutriente conhecido por propriedades antioxidantes bem como antagonista de efeitos tóxicos de alguns metais, principalmente o mercúrio. Isso sugere que os efeitos danosos do MeHg podem ser minimizados pela presença de selênio na dieta. Neste sentido, o presente estudo avaliou em uma população ribeirinha (n=265), do Rio Tapajós, no Estado do Pará a relação entre as concentrações de mercúrio e selênio em sangue, plasma e cabelo e os níveis de óxido nítrico no plasma. / Since the 1950s, the mercury has attracted attention of many researchers. In Brazil, the initial concern was restricted to human exposure of its use in gold mining. However in the latest years, many researchers have concerned to others exposure sources, including natural sources. In Amazon region, the soils are naturally rich in mercury. Soils become more exposed to rain actions, which provide the passage of mercury to the rivers due to forest degradation. In the water, mercury suffers a methylation process changing to methyl mercury (MeHg), which stores up mainly in the fish of that area. The riverside population, who has a diet based on fish, is the main victims of the exhibition to this metal. The toxic effects of methyl mercury have been studied and this metal is recognized as the most dangerous type of mercury to human health due to the high solubility to cross biological barriers, the capacity of bioaccumulation and the high half-life of elimination from tissues. Among the most studied toxic effects of MeHg, there are those related to the nervous system. However the cardiovascular system has been a highlight as another metal toxicity target. In spite of the large number of studies, there is not an agreement about the cardio toxic mechanisms of mercury and many results in clinical studies are very controversial. Some studies in mice suggest a relationship between the reduction of nitric oxide (NO) and the increase of methyl mercury exposure. Nitric oxide is a very important component in cardiovascular physiology because it maintains the vascular tone and inhibits the platelets aggregation. On the other hand, a diet based on fish and nuts, which are common in Amazon region, provides a large quantity of selenium (Se) to the organism. This nutrient is known by its antioxidant qualities and it is also known as an antagonist of some metal, especially mercury, toxic effects. These facts suggest that the harmful effects of MeHg may be reduced due to the presence of selenium in diet. Therefore, the present study has estimated the relationship among mercury and selenium concentrations in blood, plasma and hair and the nitric oxide levels in plasma, in a riverside population (n=265) of Tapajós River in Pará

A hipóxia crônica intermitente (HCI) é um modelo experimental no qual o quimiorreflexo é ativado a cada episódio de hipóxia, assim como em alguns casos de apneia obstrutiva do sono. A HCI promove aumento da atividade simpática, hipertensão e alterações no acoplamento simpático-respiratório no tronco encefálico. No presente trabalho estudamos os parâmetros cardiorrespiratórios concomitantemente com o ciclo sono-vigília em uma janela temporal de 3 horas no período do dia em que esses registros são feitos no nosso laboratório. Foram também registradas ao longo deste período as respostas cardiovasculares associadas a inspirações profundas (IPs) que acontecem normalmente nos ratos. Ratos Wistar (~ 250 g) foram divididos nos grupos HCI (n = 12) e controle (CTL) (n = 12). Os animais foram submetidos à cirurgia de implantação de eletrodos no crânio e nos músculos cervicais para obtenção de registros eletrocorticográficos (ECoG) e eletromiográficos (EMG), respectivamente, para determinarmos as fases do ciclo sono-vigília (vigília, sono NREM (non-rapid eye movement) e sono REM (rapid eye movement)). Um grupo de animais CTL (n=5) e outro de animais HCI (n=6) tiveram também eletrodos implantados nos músculos diafragma (DIA) e abdominal oblíquo (ABD) para registros da atividade muscular respiratória. Após 48 horas, o grupo HCI foi exposto a um protocolo de hipóxia intermitente durante 10 dias (6% de O2 por 40 s, a cada 9 min, 8 h/d), enquanto o grupo CTL foi mantido em normoxia (20,8% de O2) pelo mesmo período. No último dia do protocolo, os ratos tiveram uma artéria femoral canulada para registros de pressão arterial (PA). No dia seguinte, ECoG, EMG e a PA foram registrados por 3 horas para análise da latência para o sono, o tempo total em cada uma das fases do ciclo sonovigília, o número e a duração dos episódios de sono REM e os parâmetros cardiovasculares pressão arterial sistólica (PAS), pressão arterial diastólica (PAD), pressão arterial média (PAM) e frequência cardíaca (FC) nas diferentes fases do ciclo. Os parâmetros respiratórios foram registrados por 2 horas para análise de frequência respiratória (fR), volume corrente (VT) e volume minuto (VE) nas diferentes fases do ciclo sono-vigília. Os animais dos grupos utilizados para avaliação da atividade respiratória muscular foram registrados por 2 horas. O protocolo de 10 dias de HCIpromoveu alterações significativas apenas na duração dos episódios de sono REM nos ratos HCI. Entretanto, os animais do grupo HCI apresentaram níveis médios mais elevados de PAS (145,0 ± 1,8 vs 129,3 ± 2,2 mmHg), PAD (104,1 ± 1,7 vs 91,4 ± 1,8 mmHg), PAM (121 ± 9 vs 107,7 ± 1,9 mmHg) e FC (387, ± 5,4 vs 363,5 ± 8,7 bpm) no período de 3 horas de registro, sendo estes aumentos igualmente observados em todas as fases do ciclo sono-vigília. A HCI também promoveu aumento significativo de VT durante os sonos NREM (6,6 ± 0,2 vs 5,8 ± 0,2 mL/kg) e REM (6,4 ± 0,2 vs 5,3 ± 0,2 mL/kg), porém este parâmetro não foi significativamente diferente durante a vigília nos animais HCI em relação aos animais CTL. Ambos os grupos apresentaram expirações ativas apenas durante a vigília, porém estas foram muito mais frequentes nos animais HCI. Além disso, nos animais HCI as respostas de queda da PAM (-18 ± 0,8 vs -14 ± 0,6 mmHg) e aumento da FC (28,4 ± 1,8 vs 21,8 ± 1,1 bpm) associadas às IPs apresentaram maiores magnitudes em relação aos animais CTL, embora o intervalo temporal entre as IPs não tenha se alterado. Esses achados indicam que a HCI aplicada durante 10 dias promove alterações significativas na duração dos episódios de sono REM, aumento da PA e FC em todas as fases do ciclo sono-vigília, aumento do VT durante o sono, aumento da ocorrência de expirações ativas durante a vigília e aumento das respostas hemodinâmicas associadas às IPs. Portanto, as alterações cardiovasculares observadas após a HCI são decorrentes dos episódios repetidos de hipóxia que acontecem ao longo desse protocolo, mas não parecem ser dependentes de alterações no ciclo sono-vigília, pois ainda que a duração dos episódios de sono REM tenha sido maior nos ratos HCI, os parâmetros cardiovasculares se apresentaram igualmente elevados em todas as fases do ciclo sono-vigília desses animais. / Chronic intermittent hypoxia (CIH) is an experimental model in which the chemoreflex is activated at each episode of hypoxia, as observed in some cases of obstructive sleep apnea. CIH induces increased sympathetic activity, hypertension, and changes in the sympathetic-respiratory coupling in the brainstem. In the present study, we recorded cardiorespiratory parameters concomitantly with the sleep-wake cycle during a 3-hour time window which corresponds to the period of the day in which these recordings are collected in our laboratory. During this period, we also studied the cardiovascular responses associated with the normally occurring deep breaths (DBs) in rats. Male Wistar rats (~ 250 g) were divided into CIH (n = 12) and control (CTL) groups (n = 12). Animals underwent implantation of electrodes in the skull and in the cervical muscles for electrocorticographic (ECoG) and electromyographic (EMG) recordings, respectively, to determine the phases of the sleep-wake cycle (wakefulness, NREM sleep and REM sleep). A group of CTL animals (n=5) and another of HCI animals (n=6) had electrodes implanted also in the diaphragm (DIA) and oblique abdominal muscle (ABD) for recordings of respiratory muscle activity. After 48 hours, the CIH group was exposed to an intermittent hypoxia protocol for 10 days (6% O2 for 40 s, every 9 min, 8 h/d), while the CTL group was maintained in normoxia (20.8 % of O2) for the same period. On the last day of the protocol, rats had a femoral artery cannulated for blood pressure (BP) recordings. On the following day, ECoG, EMG and BP were recorded for 3 hours for analysis of time for sleep onset, total time in each phase of the sleep-wake cycle, number and duration of REM sleep episodes, and the cardiovascular parameters systolic blood pressure (SBP), diastolic blood pressure (DBP), mean arterial pressure (MAP) and heart rate (HR) in the different phases of the cycle. The respiratory parameters were recorded for 2 hours for analysis of ventilatory frequency (fR), tidal volume (VT) and minute volume (VE) in the different phases of the sleep-wake cycle. The groups of animals used for analysis of respiratory muscle activity were recorded for only 2 hours. CIH promoted significant alterations only in the duration of REM episodes. However, animals from CIH group had higher average levels of SBP (145,0 ± 1,8 vs 129,3 ± 2,2 mmHg), DBP (104,1 ± 1,7 vs 91,4 ± 1,8mmHg), MAP (121 ± 9 vs 107,7 ± 1,9 mmHg) e HR (387, ± 5,4 vs 363,5 ± 8,7 bpm) in the 3-hour recording period. These increases were also observed in all phases of the sleep-wake cycle. CIH also promoted a significant increase in VT during NREM (6,6 ± 0,2 vs 5,8 ± 0,2 mL/kg) and REM (6,4 ± 0,2 vs 5,3 ± 0,2 mL/kg), although this parameter was not significantly different during wakefulness in CIH animals compared to CTL animals. Both groups presented active expiration only during wakefulness, however it was much more frequent in HCI rats. In addition, in CIH animals, the fall in MAP (-18 ± 0,8 vs -14 ± 0,6 mmHg) and the increase in HR (28,4 ± 1,8 vs 21,8 ± 1,1 bpm) associated with DBs presented higher magnitudes in relation to CTL animals, although the time interval between DBs did not change. These findings indicate that CIH for 10 days promotes longer REM episodes, increased BP and HR in all phases of the cycle, increased VT during sleep, increased active expiration occurrence and higher magnitudes of the hemodynamic responses associated with DBs. Therefore, the cardiovascular alterations observed after CIH are due to the intermittent hypoxia episodes that occur throughout this protocol, but do not seem to be related to changes in the sleep-wake cycle, for although the duration of REM episodes was longer, the cardiovascular parameters were equally increased in all phases of the sleep-wake cycle.

A hipóxia crônica intermitente (HCI) é um modelo experimental no qual o quimiorreflexo é ativado a cada episódio de hipóxia, assim como em alguns casos de apneia obstrutiva do sono. A HCI promove aumento da atividade simpática, hipertensão e alterações no acoplamento simpático-respiratório no tronco encefálico. No presente trabalho estudamos os parâmetros cardiorrespiratórios concomitantemente com o ciclo sono-vigília em uma janela temporal de 3 horas no período do dia em que esses registros são feitos no nosso laboratório. Foram também registradas ao longo deste período as respostas cardiovasculares associadas a inspirações profundas (IPs) que acontecem normalmente nos ratos. Ratos Wistar (~ 250 g) foram divididos nos grupos HCI (n = 12) e controle (CTL) (n = 12). Os animais foram submetidos à cirurgia de implantação de eletrodos no crânio e nos músculos cervicais para obtenção de registros eletrocorticográficos (ECoG) e eletromiográficos (EMG), respectivamente, para determinarmos as fases do ciclo sono-vigília (vigília, sono NREM (non-rapid eye movement) e sono REM (rapid eye movement)). Um grupo de animais CTL (n=5) e outro de animais HCI (n=6) tiveram também eletrodos implantados nos músculos diafragma (DIA) e abdominal oblíquo (ABD) para registros da atividade muscular respiratória. Após 48 horas, o grupo HCI foi exposto a um protocolo de hipóxia intermitente durante 10 dias (6% de O2 por 40 s, a cada 9 min, 8 h/d), enquanto o grupo CTL foi mantido em normoxia (20,8% de O2) pelo mesmo período. No último dia do protocolo, os ratos tiveram uma artéria femoral canulada para registros de pressão arterial (PA). No dia seguinte, ECoG, EMG e a PA foram registrados por 3 horas para análise da latência para o sono, o tempo total em cada uma das fases do ciclo sonovigília, o número e a duração dos episódios de sono REM e os parâmetros cardiovasculares pressão arterial sistólica (PAS), pressão arterial diastólica (PAD), pressão arterial média (PAM) e frequência cardíaca (FC) nas diferentes fases do ciclo. Os parâmetros respiratórios foram registrados por 2 horas para análise de frequência respiratória (fR), volume corrente (VT) e volume minuto (VE) nas diferentes fases do ciclo sono-vigília. Os animais dos grupos utilizados para avaliação da atividade respiratória muscular foram registrados por 2 horas. O protocolo de 10 dias de HCIpromoveu alterações significativas apenas na duração dos episódios de sono REM nos ratos HCI. Entretanto, os animais do grupo HCI apresentaram níveis médios mais elevados de PAS (145,0 ± 1,8 vs 129,3 ± 2,2 mmHg), PAD (104,1 ± 1,7 vs 91,4 ± 1,8 mmHg), PAM (121 ± 9 vs 107,7 ± 1,9 mmHg) e FC (387, ± 5,4 vs 363,5 ± 8,7 bpm) no período de 3 horas de registro, sendo estes aumentos igualmente observados em todas as fases do ciclo sono-vigília. A HCI também promoveu aumento significativo de VT durante os sonos NREM (6,6 ± 0,2 vs 5,8 ± 0,2 mL/kg) e REM (6,4 ± 0,2 vs 5,3 ± 0,2 mL/kg), porém este parâmetro não foi significativamente diferente durante a vigília nos animais HCI em relação aos animais CTL. Ambos os grupos apresentaram expirações ativas apenas durante a vigília, porém estas foram muito mais frequentes nos animais HCI. Além disso, nos animais HCI as respostas de queda da PAM (-18 ± 0,8 vs -14 ± 0,6 mmHg) e aumento da FC (28,4 ± 1,8 vs 21,8 ± 1,1 bpm) associadas às IPs apresentaram maiores magnitudes em relação aos animais CTL, embora o intervalo temporal entre as IPs não tenha se alterado. Esses achados indicam que a HCI aplicada durante 10 dias promove alterações significativas na duração dos episódios de sono REM, aumento da PA e FC em todas as fases do ciclo sono-vigília, aumento do VT durante o sono, aumento da ocorrência de expirações ativas durante a vigília e aumento das respostas hemodinâmicas associadas às IPs. Portanto, as alterações cardiovasculares observadas após a HCI são decorrentes dos episódios repetidos de hipóxia que acontecem ao longo desse protocolo, mas não parecem ser dependentes de alterações no ciclo sono-vigília, pois ainda que a duração dos episódios de sono REM tenha sido maior nos ratos HCI, os parâmetros cardiovasculares se apresentaram igualmente elevados em todas as fases do ciclo sono-vigília desses animais. / Chronic intermittent hypoxia (CIH) is an experimental model in which the chemoreflex is activated at each episode of hypoxia, as observed in some cases of obstructive sleep apnea. CIH induces increased sympathetic activity, hypertension, and changes in the sympathetic-respiratory coupling in the brainstem. In the present study, we recorded cardiorespiratory parameters concomitantly with the sleep-wake cycle during a 3-hour time window which corresponds to the period of the day in which these recordings are collected in our laboratory. During this period, we also studied the cardiovascular responses associated with the normally occurring deep breaths (DBs) in rats. Male Wistar rats (~ 250 g) were divided into CIH (n = 12) and control (CTL) groups (n = 12). Animals underwent implantation of electrodes in the skull and in the cervical muscles for electrocorticographic (ECoG) and electromyographic (EMG) recordings, respectively, to determine the phases of the sleep-wake cycle (wakefulness, NREM sleep and REM sleep). A group of CTL animals (n=5) and another of HCI animals (n=6) had electrodes implanted also in the diaphragm (DIA) and oblique abdominal muscle (ABD) for recordings of respiratory muscle activity. After 48 hours, the CIH group was exposed to an intermittent hypoxia protocol for 10 days (6% O2 for 40 s, every 9 min, 8 h/d), while the CTL group was maintained in normoxia (20.8 % of O2) for the same period. On the last day of the protocol, rats had a femoral artery cannulated for blood pressure (BP) recordings. On the following day, ECoG, EMG and BP were recorded for 3 hours for analysis of time for sleep onset, total time in each phase of the sleep-wake cycle, number and duration of REM sleep episodes, and the cardiovascular parameters systolic blood pressure (SBP), diastolic blood pressure (DBP), mean arterial pressure (MAP) and heart rate (HR) in the different phases of the cycle. The respiratory parameters were recorded for 2 hours for analysis of ventilatory frequency (fR), tidal volume (VT) and minute volume (VE) in the different phases of the sleep-wake cycle. The groups of animals used for analysis of respiratory muscle activity were recorded for only 2 hours. CIH promoted significant alterations only in the duration of REM episodes. However, animals from CIH group had higher average levels of SBP (145,0 ± 1,8 vs 129,3 ± 2,2 mmHg), DBP (104,1 ± 1,7 vs 91,4 ± 1,8mmHg), MAP (121 ± 9 vs 107,7 ± 1,9 mmHg) e HR (387, ± 5,4 vs 363,5 ± 8,7 bpm) in the 3-hour recording period. These increases were also observed in all phases of the sleep-wake cycle. CIH also promoted a significant increase in VT during NREM (6,6 ± 0,2 vs 5,8 ± 0,2 mL/kg) and REM (6,4 ± 0,2 vs 5,3 ± 0,2 mL/kg), although this parameter was not significantly different during wakefulness in CIH animals compared to CTL animals. Both groups presented active expiration only during wakefulness, however it was much more frequent in HCI rats. In addition, in CIH animals, the fall in MAP (-18 ± 0,8 vs -14 ± 0,6 mmHg) and the increase in HR (28,4 ± 1,8 vs 21,8 ± 1,1 bpm) associated with DBs presented higher magnitudes in relation to CTL animals, although the time interval between DBs did not change. These findings indicate that CIH for 10 days promotes longer REM episodes, increased BP and HR in all phases of the cycle, increased VT during sleep, increased active expiration occurrence and higher magnitudes of the hemodynamic responses associated with DBs. Therefore, the cardiovascular alterations observed after CIH are due to the intermittent hypoxia episodes that occur throughout this protocol, but do not seem to be related to changes in the sleep-wake cycle, for although the duration of REM episodes was longer, the cardiovascular parameters were equally increased in all phases of the sleep-wake cycle.