Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Measurements of respiratory mechanics, very important to conduct the patient with mechanical ventilation, are obtained with the relaxation of respiratory muscle in sedated or paralyzed patients or through a brief period of hyperventilation (HV), which is possible to decrease the drive ventilation of patient. However, it´s known that the hyperventilation decreases the carbon dioxide arterial pressure (PaCO2) and can induce changes in the cerebral blood flow. Then, this study proposes to verify the effects of this brief period of HV on the gasometric parameters, cerebral and systemic hemodynamic in 15 mechanically ventilated patients, with ventilation drive and different pathologies, except cerebral pathology, admitted in Intensive Care Unit of Vita Hospital in Curitiba-PR; being 12 males (80%) and three females (20%), mean age of 61,29 (± 18,97), eight clinical and seven surgical diagnosis. The protocol consisted of a brief HV with increase by 50% from previous minute volume of patient for two minutes. The variables were recorded before, on the first minute of HV (HV1), on the second minute (HV2) and five minutes after the end of maneuver. The parameters recorded were mean blood flow velocity and pulsatility index through transcranial doppler of the middle cerebral arteries, blood gas parameters (pH, PaCO2, EtCO2, HCO3, BE, PaO2, SatO2 e SpO2), besides heart rate and mean arterial pressure. The data were averaged statistically by ANOVA, Newman-Keuls and Wilcoxon tests. The normality condition of data were averaged by Kolmogorov-Smirnov. Values of p<0,05, indicate statistically significant. The results show a decrease of mean blood flow velocity of the right (p=0,18888) and left (p=0,0071) middle cerebral arteries, mainly on the first minute of HV, estimating a decrease of cerebral blood flow (4,12% e 6,51%, of the right and left middle cerebral arteries, bespectively). Five minutes after HV, there was a return to baseline values. In relation to gasometric parameters, there were a significant variation of EtCO2 and PaCO2 during the HV, with smaller changes of PaCO2 in relation to EtCO2. The pulsatility index, another gasometric parameters, heart rate and mean arterial pressure remained stable during HV. Concluding, based on results of this study, that the maneuver of HV may be security applied and does not promote cerebral and systemic repercussion in studied patients. / Cálculos da mecânica respiratória, tão importantes para a condução do paciente sob ventilação mecânica (VM), são obtidos com o relaxamento da musculatura respiratória através de sedação, curarização ou breve período de hiperventilação (HV), em que é possível diminuir o drive ventilatório do paciente. Porém, sabe-se que a HV reduz a pressão arterial de dióxido de carbono (PaCO2) e pode levar a alterações do fluxo sanguíneo cerebral (FSC). Com isso, este trabalho se propôs a verificar os efeitos deste breve período de HV na hemodinâmica cerebral, sistêmica e variáveis gasométricas em 15 pacientes sob VM apresentando drive ventilatório, com patologias diversas, exceto patologias cerebrais, internados na Unidade de Terapia Intensiva do Hospital Vita na cidade de Curitiba-PR; sendo 12 pacientes do sexo masculino (80%) e três do sexo feminino (20%), com média de idade de 61,29 (±18,97), sendo oito diagnósticos cirúrgicos e sete clínicos. O protocolo consistia de uma HV breve com aumento de 50% do volume minuto prévio do paciente por dois minutos. A coleta dos dados foi feita antes, no primeiro minuto de HV (HV1), no segundo minuto (HV2) e cinco minutos após o final da manobra. Foram colhidos dados de Velocidade Média (Vm) do FSC e Índice de Pulsatilidade (IP) ao Doppler Transcraniano (DTC) das artérias cerebrais médias (ACMs), dados gasométricos (pH, PaCO2, EtCO2, HCO3, BE, PaO2, SatO2 e SpO2), bem como freqüência cardíaca (FC) e pressão arterial média (PAM). Os dados foram avaliados estatisticamente pelos testes ANOVA, Newman-Keuls e teste não-paramétrico de Wilcoxon. A condição de normalidade dos dados foi avaliada pelo teste de Kolmogorov-Smirnov. Valores de p<0,05 indicaram significância estatística. Como resultados, observou-se que houve uma diminuição da velocidade média (Vm) do FSC das ACMs direita (p=0,18888) e esquerda (p=0,0071), mais evidente no primeiro minuto de HV, estimando uma diminuição do FSC (4,12% e 6,51%, nas ACMs direita e esquerda, respectivamente). Após 5 minutos do final da manobra, encontrou-se retorno da Vm e do FSC aos valores iniciais. Quanto às variáveis gasométricas observou-se que o EtCO2 e PaCO2 alteram com a manobra de HV breve, porém com menores mudanças da PaCO2 em relação à EtCO2. O IP, as demais variáveis gasométricas, a FC e a PAM permaneceram estáveis durante a HV. Conclui-se, portanto, a partir dos dados obtidos neste estudo, que a manobra de HV pode ser realizada de forma segura, sem repercussão hemodinâmica cerebral e sistêmica dos pacientes estudados.

A aterosclerose é uma doença cardiovascular (DCV) que afeta 4 em cada 1.000 pessoas, e é caracterizada por lesões arteriais inflamatórias que evoluem com o desenvolvimento da doença. Está envolvida neste processo uma alta produção de citocinas pró-inflamatórias cuja expressão é mediada pela ativação do fator de transcrição nuclear kappa B (NF-B), responsável por desencadear processos de proliferação celular e migração de células musculares lisas nas regiões de lesões arteriais, contribuindo para o agravamento da doença. Estudos de nosso laboratório mostraram que prostaglandinas ciclopentenônicas (CP-PGs), que são anti-inflamatórias, revertem as lesões ateromatosas em modelos animais, num processo que depende da indução de proteínas de choque térmico - HSP (do inglês Heat Shock Protein) por estas CP-PGs. HSPs impedem a desnaturação de proteínas intracelulares e “desligam” o fator nuclear NF-B, que é um dos principais envolvidos na doença inflamatória vascular da aterosclerose. Por isso, decidimos investigar o efeito direto da expressão de HSPs via choque térmico, no processo inflamatório da aterosclerose, pelo método de “hot tub” realizado semanalmente em camundongos machos nocaute para o receptor de LDL (KO-LDLr), em dieta hiperlipídica e hipercolesterolêmica. Para avaliar estes efeitos os animais foram semanalmente (num período de oito semanas) submetidos a um banho térmico elevando a temperatura corporal para 41,5°C por 15 min. Os resultados demonstraram que, na aorta torácica, o choque térmico aumentou a expressão da HSP70 em cerca de 50% o que foi acompanhado de aumento de 100% na expressão do fator de choque térmico – HSF e dramática queda na ativação do fator NF-kB (75%). Em paralelo, o choque térmico reduziu em mais de 50% a deposição de lípides na parede da aorta e na gordura epididimal e a lipoperoxidação em cerca de 40%. As análises com ultrassonografia Doppler demonstraram que o choque térmico melhorou o fluxo sanguíneo, reduziu a espessura da parede aórtica e melhorou a performance cardíaca. O tratamento também melhorou o status glicêmico (redução de glicemia de jejum e aumento de sensibilidade à insulina) além de reduzir significativamente os valores de colesterol total e LDL, aumentando a proporção de HDL. Os mecanismos envolvidos nestes efeitos benéficos do tratamento com choque térmico encontram-se em estudo em nosso laboratório. / Atherosclerosis is a cardiovascular disease (CVD) that affects four in every 1,000 people, and is characterized by inflammatory arterial lesions which evolve with the development of the disease. It is involved in this process a high production of proinflammatory cytokines whose expression is mediated by the activation of nuclear transcription factor kappa B (NF-B), responsible for triggering the processes of cell proliferation and migration of smooth muscle cells into the arterial lesions, thus contributing to the worsening of the disease. Studies of our laboratory have shown that cyclopentenone prostaglandins (CP-PGs), which are anti-inflammatory, revert atherosclerotic lesions in animal models in a process that depends on the induction of heat shock proteins - HSPs by these CP-PGs. HSPs prevent denaturation of intracellular proteins and "turn off" nuclear factor NF-B, which is a major player involved in the inflammatory vascular disease that accompanies atherosclerosis. Therefore, we decided to investigate the effect of the direct expression of HSPs via heat shock, on the inflammatory process of atherosclerosis, by the "hot tub" method performed weekly in male mice knockout for the LDL receptor (LDLr-KO) under a high fat and hypercholesterolemic diet. To assess these effects, the animals were weekly subjected to a thermal bath (for a period of eight weeks) by raising the body temperature to 41.5 ° C for 15 min. The results demonstrated that in the thoracic aorta, the heat shock increased HSP70 expression approximately 50%, which was accompanied by an increase of 100% in the expression of heat shock factor - HSF and a dramatic decrease in the activation of nuclear factor NF-kB (75%). In parallel, heat shock decreased by more than 50% lipid deposition in the aortic wall and in the epididymal fat, and lipid peroxidation by about 40%. Ultrasound with Doppler analysis showed that heat shock improved blood flow, reduced thickness of the aortic wall and improved cardiac performance. The treatment also improved the glycemic status (reduction of fasting blood glucose and increased insulin sensitivity) and significantly lower levels of total and LDL cholesterol and by increasing the rates of HDL. The mechanisms involved in these beneficial effects of treatment with heat shock are under investigation in our laboratory.

A capacidade de alterar a função vascular dependente do endotélio pode ser importante na intervenção ou até mesmo na prevenção de doenças cardiovasculares. O exercício representa uma importante estratégia anti-aterogênica que pode restaurar a dilatação dependente do fluxo. O objetivo deste estudo foi avaliar a composição corporal (CC), a força muscular (FM), o fluxo sangüíneo do antebraço (FSA) e a produção de Óxido Nítrico (NO) antes e depois de 16 semanas de treinamento de força (TF). Foram avaliadas 17 mulheres pós-menopáusicas (idade média 57,2 ± 4,74 anos): 11 no grupo treinadas (GT) e 6 no grupo controle (GC). As voluntárias compareceram ao Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA) e realizaram o seguinte protocolo de teste: 20 minutos de repouso, coleta de sangue (níveis plasmáticos de nitritos e nitratos (NOx)) e aferição do FSA através da técnica de pletismografia de oclusão venosa em repouso e após o protocolo de exercício. O exercício consistiu de 5 segundos de contração e 5 segundos de relaxamento de preensão manual a 30 % da carga voluntária máxima (CVM) num total de 2 minutos. O TF consistiu de 8 exercícios envolvendo grandes grupos musculares, progredindo de 30 a 75% de 1RM. Para análise dos dados, foram realizados testes de normalidade de Shapiro-Wilk e a distribuição dos dados de composição corporal e de força (1RM) foi considerada normal enquanto os dados do FSA e da produção de NO não. Assim, para o efeito do TF na composição corporal e na força foi utilizado o teste t de Student pareado e para comparar os grupos teste t de Student independente. Para a comparação das alterações no FSA e na produção de NO (através dos níveis plasmáticos NOx) intragrupos foi utilizado o teste não paramétrico de Wilcoxon. Para avaliar as diferenças entre os grupos utilizou-se o teste não paramétrico Kruskall-Wallis seguido do procedimento de Dunn. Adotou-se como significância p<0,05. Os resultados estão expressos em média ± desvio padrão. O GC apresentou redução na massa muscular enquanto o GT apresentou aumento (21,24 ± 1,68 vs 20,60 ± 1,83 e 20,48 ± 2,52 vs 21 ± 2,66 kg, respectivamente). Não houve, porém, diferenças significativas entre os grupos. O GT aumentou a força máxima em todos os exercícios testados. O GT apresentou aumento no FSA pós-exercício, pré- e pós-treinamento (2,74 + 0,61 vs 3,98 + 1,81ml . 100ml-1 . min-1) e pós-treinamento, antes e após o exercício (2,37 + 1,03 vs 3,98 + 1,81 ml . 100ml-1 . min-1). O GC apresentou aumento no FSA após 16 semanas em repouso pré- e pós-treinamento (1,90 + 0,44 vs. 2,68 + 1,10 ml . 100ml-1 . min-1). O efeito do exercício após o treinamento e o efeito do treinamento após o exercício foram significativamente maiores somente no GT (0,23 ± 0,81 vs 1,62 ± 1,57 e -0,14 ± 1,30 vs 1,25 ± 1,88 ml . 100ml-1 . min-1, respectivamente). No período pré-treinamento houve um acréscimo significativo no NOx após o exercício nos dois grupos (GT: 1,65 ± 0,21 vs 2,02 ± 0,21 e GC: 1,61 + 0,13 vs 1,46 + 0,1 mmol . l-1), mas somente no GT houve redução significativa de NOx em repouso e após o exercício depois do treinamento (1,65 ± 0,21 vs 1,29 ± 0,1 e 2,02 ± 0,21 vs 1,55 ± 0,14 mmol . l-1, respectivamente). Concluímos que o treinamento de força sistêmico foi capaz de aumentar a massa, a força muscular e o FSA em resposta ao exercício apesar de a força no antebraço não ter sido alterada. Porém, o treinamento levou a uma redução na produção de NO. Palavras-chave: treinamento de força, mulheres pós-menopáusicas, massa muscular, força muscular, fluxo sangüíneo no antebraço, produção de NO. / The capacity to alter endothelium-dependent vascular function can be important for cardiovascular disease intervention or prevention. Physical exercise represents an important anti-atherogenic strategy because it can restore flow-dependent dilation. The aim of this study was to evaluate body composition (BC), muscular strength (MS), forearm blood flow (FBF), and nitric oxide production (NO), before and after 16 weeks strength training (ST). Seventeen post-menopausal women were evaluated (mean age = 57.2 ± 4.74 years) and divided as following: trained group (TG), n = 11; and control group (CG), n = 6. The volunteers were conducted to Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA) and they were performed the following test protocol: 20 min rest, blood samples for nitrates e nitrites plasma levels (NOx), venous occlusion pletismography to FBF evaluation, and exercise protocol. The exercise consisted of 5 s contraction and 5 s rest handgrip at 30% of maximal voluntary workload (MVW) during 2 minutes. The ST consisted of 8 exercises for the main muscle groups, and it progressed from 30 to 75% of one maximal-repetition (1RM). Data analysis was made through Shapiro-Wilk for normality test. Body composition and muscular strength data were considered normal, but not the FBF and NO production. Thus, paired student t test was used to evaluate ST effect on body composition, and independent t test to compare groups. The intra-groups differences on the FBF and NO production were tested by Wilcoxon test, and intergroups by Kruskall-Wallis followed by Dunn’s procedure. The level of significance was considered p < 0.05. There were no differences for maximal strength between groups. The CG group presented muscle mass reduction while the GT group presented an increase (21.24 ± 1.68 vs 20.60 ± 1.83 e 20.48 ± 2.52 vs 21 ± 2.66, respectively). Maximal strength was increased at all exercises for TG group. The GT group increased the post-exercise FBF when the pre- and post-training levels were compared (2.74 + 0.61 vs 3.98 + 1.81ml . 100ml-1 . min-1), and the post-training FBF when before and after levels were compared (2.37 + 1.03 vs 3.98 + 1.81 ml . 100ml-1 . min-1). The CG increased rest FBF after 16 weeks training (1.90 + 0.44 vs. 2.68 + 1.10 ml . 100ml-1 . min-1). The post-training exercise effect and post-exercise training effect were increased for TG (0.23 ± 0.81 vs 1.62 ± 1.57 e -0.14 ± 1.30 vs 1.25 ± 1.88 ml . 100ml-1 . min-1, respectively). Both groups increased the after-exercise NOx at pre-training period (GT: 1.65 ± 0.21 vs 2.02 ± 0.21 e GC: 1.61 + 0.13 vs 1.46 + 0.1 mmol . l-1). After training, only TG had significant reduction of rest and after exercise NOx (1.65 ± 0.21 vs 1.29 ± 0.1 e 2.02 ± 0.21 vs 1.55 ± 0.14 mmol . l-1, respectively). We concluded that systemic strength training increased muscle mass, strength, and FBF exercise response despite forearm strength didn’t change. The strength training reduced NO production.

La contraction périodique du coeur est à l’origine de l’onde de pouls qui, de part son interaction avec les artères élastiques, le sang et le réseau artériel lui-même, devient le signal observé quotidiennement par les médecins. Cette dynamique ondulatoire est d’une importance primordiale dans la compréhension de la genèse de nombreuses maladies cardiovasculaires. En effet, ce sont souvent des facteurs hémodynamiques qui sont à l’origine de la croissance de ces pathologies. Malheureusement, les mesures non-invasives et l’imagerie médicale sont souvent insuffisantes pour appréhender la complexité des écoulements sanguins. La simulation numérique est donc en plein essor car celle-ci permet d’obtenir des données précises dans des régions vasculaires difficiles d’accès. Bien que les modèles sanguins tridimensionnels soient très précis et permettent de reproduire fidèlement la géométrie vasculaire, leur coût, à la fois numérique et paramétrique, est trop important pour que ceux-ci soient utilisés dans de grands réseaux vasculaires. Nous avons donc choisi d’utiliser des modèles simplifiés qui permettent d’accéder à cette dynamique de réseau si importante. Premièrement, nous nous sommes intéressés aux modèles unidimensionnels et nous avons développé de nouvelles approches permettant de prendre en compte l’aspect non-Newtonien du sang et la viscoélasticité des parois artérielles. Secondement, nous avons proposé un modèle bidimensionnel, que nous avons utilisé pour simuler l’écoulement dans des sténoses et anévrismes. Finalement, nous avons utilisé ces modèles pour décrire l’écoulement du sang dans de grands réseaux artériels et pour optimiser un pontage extracorporel. / Every cardiac cycle, the heart contracts and ejects blood into the vascular network. This periodic inflow translates into the propagation of a pulse wave, which, through interactions with the elastic arterial wall, the blood and the complex arterial network, shapes itself into the pulsatile signal clinicians observe on a daily basis. Understanding these complex wave propagation dynamics is of great clinical relevance as large arteries are a breeding ground for many common cardiovascular pathologies which are often triggered by hemodynamical factors. Unfortunately, hemodynamics in large arteries are too complex to be apprehended using only non-invasive measurements and medical imaging techniques. Patient-specific numerical simulations of blood flow have therefore been developed to provide clinicians with valuable insights on pathogenesis and the outcome of surgeries. As three-dimensional models are usually used only in small portions of the cardiovascular system due to their high modeling and computational costs, we have used reduced-order models to reproduce complex wave propagation behaviors in large networks of arteries. We have first focused on one-dimensional models for blood flow and developed novel approaches that take into account the non-Newtonian behavior of blood and the viscoelastic response of the arterial wall. Next, we have proposed a fluid-structure interaction twodimensional blood flow model to capture the complex flow patterns in stenoses and aneurysms unavailable to classical one-dimensional models. Finally, we have applied these models to compute the flow in large arterial networks and to predict the outcome of bypass surgeries.

Arterial spin labeling é uma técnica completamente não invasiva que permite o monitoramento quantitativo da perfusão cerebral e, juntamente com outras técnicas de ressonância magnética, tem se estabelecido como uma excelente ferramenta para estudos relacionados à hemodinâmica e problemas vasculares cerebrais. Dentre as possíveis implementações da técnica, a abordagem contínua, combinada a uma bobina de marcação dedicada, apresenta algumas vantagens com relação à relação sinal-ruído e à deposição de potência de RF. No presente trabalho, estas vantagens foram exploradas na implementação de uma metodologia que permite a obtenção de mapas quantitativos de fluxo sanguíneo cerebral, bem como dos territórios vasculares das principais artérias suprindo o cérebro. Os resultados obtidos em humanos e animais revelam a robustez e aplicabilidade da técnica em estudos da hemodinâmica cerebral. Aplicações em hipertensão comprovam que a técnica é capaz de fornecer informações que podem auxiliar na compreensão de diferentes patologias. A implementação da variante dinâmica da técnica ASL demonstra a versatilidade da metodologia fornecendo ferramentas para uma maior compreensão das características espaciais e temporais da hemodinâmica cerebral. Os resultados demonstram isto tanto em condições de fluxo sanguíneo basal como em hiperemia causada por estímulos funcionais. / Arterial spin labeling techniques allow to obtain quantitative maps of perfusion non-invasively. Along with other MRI techniques, it has proven useful for diagnosis of a variety of cerebrovascular diseases. Amongst the available basic implementations, the continuous approach employing a dedicated labeling RF coil has the advantages of presenting high signal-to-noise ratio and lower RF power deposition. In the present work, these advantages were explored in order to implement a methodology to obtain quantitative maps of cerebral blood flow and the vascular territories of the major cerebral feeding arteries. Human and animal results reveal the robustness and applicability of the technique in cerebral hemodynamic studies. Applications in hypertension show that the technique can provide complimentary information to improve the understanding of neurovascular diseases. The dynamic ASL technique shows the method versatility for studying the spatial and temporal characteristics of cerebral hemodynamics. The results unravel that both under basal and functional hyperemia conditions.

A hipertensão arterial é uma doença que aflinge mais de um quarto da população adulta mundial e mais da metade da população idosa. Ela é o principal fator de risco para doenças cerebrovasculares e o segundo fator de risco, após idade, para os acidentes vasculares cerebrais (AVC) hemorrágico e isquêmico. É também a principal causa de declínio cognitivo e demência, incluindo a doença de Alzheimer. A hipertensão causa remodelamento vascular e modifica os mecanismos de regulação do fluxo sangüíneo cerebral, incluindo a hiperemia funcional, a autoregulação cerebrovascular e a regulação endotelial. Portanto, pesquisas contínuas sobre os efeitos da hipertensão na função cerebrovascular são cruciais para o desenvolvimento de terapias preventivas que objetivam minimizar os riscos de desenvolvimento de doenças cerebrovasculares. No presente estudo, a perfusão cerebral de um importante modelo experimental de hipertensão, o rato SHR (do inglês spontaneously hypertensive rat), foi avaliada utilizando as técnicas de arterial spin labeling (ASL), que permitem a quantificação não-invasiva da perfusão. Utilizando o método de ASL contínua, o fluxo sangüíneo cerebral foi quantificado para todo o cérebro do rato sob condições de normocapnia e hipercapnia. Resistência cerebrovascular aumentada e reatividade vascular ao CO2 reduzida foram observadas em SHR adultos, confirmando que a hipertensão leva à redução progressiva da capacidade de dilatação da vasculatura cerebral. A técnica de ASL dinâmica permitiu medir o fluxo sangüíneo cerebral funcional evocado por estimulação somatosensorial. Além de apresentarem resposta hemodinâmica positiva à estimulação, os ratos hipertensos também apresentaram resposta hemodinâmica negativa em áreas circundantes àquelas ativadas positivamente. Foi mostrado que esse resultado está relacionado com um efeito puramente hemodinâmico causado pela pressão arterial elevada e pela reserva vascular alterada do SHR. Experimentos farmacológicos mostraram diferenças na modulação do acoplamento neurovascular de SHR quando comparado com rato normotenso. Além disso, SHR submetidos à oclusão temporária da artéria cerebral média apresentaram maior volume da lesão isquêmica e do edema cerebral, redução severa da massa corporal e déficits neurológicos piores do que ratos normotensos. Esses resultados estão relacionados à autoregulação cerebral alterada e ao desenvolvimento prejudicado da circulação colateral em SHR. Em suma, os achados do presente estudo mostraram que a hipertensão resulta em reserva vascular prejudicada, acoplamento neurovascular alterado e piores conseqüências a um AVC isquêmico. / Hypertension is a disease that afflicts more than a quarter of the general population and more than half of the elderly population. It is the most important modifiable risk factor for cerebrovascular diseases and the second most important risk factor, after age, for hemorrhagic and ischemic stroke. It is a leading cause of cognitive decline and dementia, including the Alzheimer\'s disease. Hypertension causes vascular remodeling and modifies the intricate mechanisms of cerebral blood flow (CBF) regulation, including functional hyperemia, cerebrovascular autoregulation, and endothelial regulation. For all of the above, continued research on the effects of hypertension on cerebrovascular function is a crucial step in the design of preventive therapies aimed at minimizing the risk of development of cerebrovascular disease. In the present work, cerebral perfusion of an important experimental model of hypertension, the spontaneously hypertensive rat (SHR), was evaluated using the arterial spin labeling (ASL) techniques, which allow non-invasive quantification of perfusion. Using continuous ASL, CBF was quantified for the whole rat brain under normocapnic and hypercapnic conditions. Increased cerebrovascular resistance and decreased vascular reactivity to CO2 were observed in adult SHR, confirming that hypertension leads to reduced compliance of the cerebral vasculature. The dynamic ASL technique allowed the measurement of functional CBF evoked by somatosensorial stimulation. Hypertensive rats not only showed positive hemodynamic response to stimulation, but also negative hemodynamic response in areas surrounding the positively activated areas. It was shown to be related to a purely hemodynamic effect caused by high blood pressure and impaired vascular reserve of the SHR. Pharmacological experiments showed differences on modulation of the neurovascular coupling in SHR when compared to normotensive rats. Moreover, hypertensive rats subjected to temporary middle cerebral artery occlusion had larger ischemic lesion volume and brain edema, severe decrease in body weight and worse neurological deficits, when compared to normotensive rats. These results are related to the altered cerebral autoregulation and impaired collateral circulation development in SHR. Taken together, the findings of the present work show that hypertension results in impaired vascular reserve, which is related to altered neurovascular coupling and worse stroke outcome.

A capacidade de alterar a função vascular dependente do endotélio pode ser importante na intervenção ou até mesmo na prevenção de doenças cardiovasculares. O exercício representa uma importante estratégia anti-aterogênica que pode restaurar a dilatação dependente do fluxo. O objetivo deste estudo foi avaliar a composição corporal (CC), a força muscular (FM), o fluxo sangüíneo do antebraço (FSA) e a produção de Óxido Nítrico (NO) antes e depois de 16 semanas de treinamento de força (TF). Foram avaliadas 17 mulheres pós-menopáusicas (idade média 57,2 ± 4,74 anos): 11 no grupo treinadas (GT) e 6 no grupo controle (GC). As voluntárias compareceram ao Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA) e realizaram o seguinte protocolo de teste: 20 minutos de repouso, coleta de sangue (níveis plasmáticos de nitritos e nitratos (NOx)) e aferição do FSA através da técnica de pletismografia de oclusão venosa em repouso e após o protocolo de exercício. O exercício consistiu de 5 segundos de contração e 5 segundos de relaxamento de preensão manual a 30 % da carga voluntária máxima (CVM) num total de 2 minutos. O TF consistiu de 8 exercícios envolvendo grandes grupos musculares, progredindo de 30 a 75% de 1RM. Para análise dos dados, foram realizados testes de normalidade de Shapiro-Wilk e a distribuição dos dados de composição corporal e de força (1RM) foi considerada normal enquanto os dados do FSA e da produção de NO não. Assim, para o efeito do TF na composição corporal e na força foi utilizado o teste t de Student pareado e para comparar os grupos teste t de Student independente. Para a comparação das alterações no FSA e na produção de NO (através dos níveis plasmáticos NOx) intragrupos foi utilizado o teste não paramétrico de Wilcoxon. Para avaliar as diferenças entre os grupos utilizou-se o teste não paramétrico Kruskall-Wallis seguido do procedimento de Dunn. Adotou-se como significância p<0,05. Os resultados estão expressos em média ± desvio padrão. O GC apresentou redução na massa muscular enquanto o GT apresentou aumento (21,24 ± 1,68 vs 20,60 ± 1,83 e 20,48 ± 2,52 vs 21 ± 2,66 kg, respectivamente). Não houve, porém, diferenças significativas entre os grupos. O GT aumentou a força máxima em todos os exercícios testados. O GT apresentou aumento no FSA pós-exercício, pré- e pós-treinamento (2,74 + 0,61 vs 3,98 + 1,81ml . 100ml-1 . min-1) e pós-treinamento, antes e após o exercício (2,37 + 1,03 vs 3,98 + 1,81 ml . 100ml-1 . min-1). O GC apresentou aumento no FSA após 16 semanas em repouso pré- e pós-treinamento (1,90 + 0,44 vs. 2,68 + 1,10 ml . 100ml-1 . min-1). O efeito do exercício após o treinamento e o efeito do treinamento após o exercício foram significativamente maiores somente no GT (0,23 ± 0,81 vs 1,62 ± 1,57 e -0,14 ± 1,30 vs 1,25 ± 1,88 ml . 100ml-1 . min-1, respectivamente). No período pré-treinamento houve um acréscimo significativo no NOx após o exercício nos dois grupos (GT: 1,65 ± 0,21 vs 2,02 ± 0,21 e GC: 1,61 + 0,13 vs 1,46 + 0,1 mmol . l-1), mas somente no GT houve redução significativa de NOx em repouso e após o exercício depois do treinamento (1,65 ± 0,21 vs 1,29 ± 0,1 e 2,02 ± 0,21 vs 1,55 ± 0,14 mmol . l-1, respectivamente). Concluímos que o treinamento de força sistêmico foi capaz de aumentar a massa, a força muscular e o FSA em resposta ao exercício apesar de a força no antebraço não ter sido alterada. Porém, o treinamento levou a uma redução na produção de NO. Palavras-chave: treinamento de força, mulheres pós-menopáusicas, massa muscular, força muscular, fluxo sangüíneo no antebraço, produção de NO. / The capacity to alter endothelium-dependent vascular function can be important for cardiovascular disease intervention or prevention. Physical exercise represents an important anti-atherogenic strategy because it can restore flow-dependent dilation. The aim of this study was to evaluate body composition (BC), muscular strength (MS), forearm blood flow (FBF), and nitric oxide production (NO), before and after 16 weeks strength training (ST). Seventeen post-menopausal women were evaluated (mean age = 57.2 ± 4.74 years) and divided as following: trained group (TG), n = 11; and control group (CG), n = 6. The volunteers were conducted to Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA) and they were performed the following test protocol: 20 min rest, blood samples for nitrates e nitrites plasma levels (NOx), venous occlusion pletismography to FBF evaluation, and exercise protocol. The exercise consisted of 5 s contraction and 5 s rest handgrip at 30% of maximal voluntary workload (MVW) during 2 minutes. The ST consisted of 8 exercises for the main muscle groups, and it progressed from 30 to 75% of one maximal-repetition (1RM). Data analysis was made through Shapiro-Wilk for normality test. Body composition and muscular strength data were considered normal, but not the FBF and NO production. Thus, paired student t test was used to evaluate ST effect on body composition, and independent t test to compare groups. The intra-groups differences on the FBF and NO production were tested by Wilcoxon test, and intergroups by Kruskall-Wallis followed by Dunn’s procedure. The level of significance was considered p < 0.05. There were no differences for maximal strength between groups. The CG group presented muscle mass reduction while the GT group presented an increase (21.24 ± 1.68 vs 20.60 ± 1.83 e 20.48 ± 2.52 vs 21 ± 2.66, respectively). Maximal strength was increased at all exercises for TG group. The GT group increased the post-exercise FBF when the pre- and post-training levels were compared (2.74 + 0.61 vs 3.98 + 1.81ml . 100ml-1 . min-1), and the post-training FBF when before and after levels were compared (2.37 + 1.03 vs 3.98 + 1.81 ml . 100ml-1 . min-1). The CG increased rest FBF after 16 weeks training (1.90 + 0.44 vs. 2.68 + 1.10 ml . 100ml-1 . min-1). The post-training exercise effect and post-exercise training effect were increased for TG (0.23 ± 0.81 vs 1.62 ± 1.57 e -0.14 ± 1.30 vs 1.25 ± 1.88 ml . 100ml-1 . min-1, respectively). Both groups increased the after-exercise NOx at pre-training period (GT: 1.65 ± 0.21 vs 2.02 ± 0.21 e GC: 1.61 + 0.13 vs 1.46 + 0.1 mmol . l-1). After training, only TG had significant reduction of rest and after exercise NOx (1.65 ± 0.21 vs 1.29 ± 0.1 e 2.02 ± 0.21 vs 1.55 ± 0.14 mmol . l-1, respectively). We concluded that systemic strength training increased muscle mass, strength, and FBF exercise response despite forearm strength didn’t change. The strength training reduced NO production.

A aterosclerose é uma doença cardiovascular (DCV) que afeta 4 em cada 1.000 pessoas, e é caracterizada por lesões arteriais inflamatórias que evoluem com o desenvolvimento da doença. Está envolvida neste processo uma alta produção de citocinas pró-inflamatórias cuja expressão é mediada pela ativação do fator de transcrição nuclear kappa B (NF-B), responsável por desencadear processos de proliferação celular e migração de células musculares lisas nas regiões de lesões arteriais, contribuindo para o agravamento da doença. Estudos de nosso laboratório mostraram que prostaglandinas ciclopentenônicas (CP-PGs), que são anti-inflamatórias, revertem as lesões ateromatosas em modelos animais, num processo que depende da indução de proteínas de choque térmico - HSP (do inglês Heat Shock Protein) por estas CP-PGs. HSPs impedem a desnaturação de proteínas intracelulares e “desligam” o fator nuclear NF-B, que é um dos principais envolvidos na doença inflamatória vascular da aterosclerose. Por isso, decidimos investigar o efeito direto da expressão de HSPs via choque térmico, no processo inflamatório da aterosclerose, pelo método de “hot tub” realizado semanalmente em camundongos machos nocaute para o receptor de LDL (KO-LDLr), em dieta hiperlipídica e hipercolesterolêmica. Para avaliar estes efeitos os animais foram semanalmente (num período de oito semanas) submetidos a um banho térmico elevando a temperatura corporal para 41,5°C por 15 min. Os resultados demonstraram que, na aorta torácica, o choque térmico aumentou a expressão da HSP70 em cerca de 50% o que foi acompanhado de aumento de 100% na expressão do fator de choque térmico – HSF e dramática queda na ativação do fator NF-kB (75%). Em paralelo, o choque térmico reduziu em mais de 50% a deposição de lípides na parede da aorta e na gordura epididimal e a lipoperoxidação em cerca de 40%. As análises com ultrassonografia Doppler demonstraram que o choque térmico melhorou o fluxo sanguíneo, reduziu a espessura da parede aórtica e melhorou a performance cardíaca. O tratamento também melhorou o status glicêmico (redução de glicemia de jejum e aumento de sensibilidade à insulina) além de reduzir significativamente os valores de colesterol total e LDL, aumentando a proporção de HDL. Os mecanismos envolvidos nestes efeitos benéficos do tratamento com choque térmico encontram-se em estudo em nosso laboratório. / Atherosclerosis is a cardiovascular disease (CVD) that affects four in every 1,000 people, and is characterized by inflammatory arterial lesions which evolve with the development of the disease. It is involved in this process a high production of proinflammatory cytokines whose expression is mediated by the activation of nuclear transcription factor kappa B (NF-B), responsible for triggering the processes of cell proliferation and migration of smooth muscle cells into the arterial lesions, thus contributing to the worsening of the disease. Studies of our laboratory have shown that cyclopentenone prostaglandins (CP-PGs), which are anti-inflammatory, revert atherosclerotic lesions in animal models in a process that depends on the induction of heat shock proteins - HSPs by these CP-PGs. HSPs prevent denaturation of intracellular proteins and "turn off" nuclear factor NF-B, which is a major player involved in the inflammatory vascular disease that accompanies atherosclerosis. Therefore, we decided to investigate the effect of the direct expression of HSPs via heat shock, on the inflammatory process of atherosclerosis, by the "hot tub" method performed weekly in male mice knockout for the LDL receptor (LDLr-KO) under a high fat and hypercholesterolemic diet. To assess these effects, the animals were weekly subjected to a thermal bath (for a period of eight weeks) by raising the body temperature to 41.5 ° C for 15 min. The results demonstrated that in the thoracic aorta, the heat shock increased HSP70 expression approximately 50%, which was accompanied by an increase of 100% in the expression of heat shock factor - HSF and a dramatic decrease in the activation of nuclear factor NF-kB (75%). In parallel, heat shock decreased by more than 50% lipid deposition in the aortic wall and in the epididymal fat, and lipid peroxidation by about 40%. Ultrasound with Doppler analysis showed that heat shock improved blood flow, reduced thickness of the aortic wall and improved cardiac performance. The treatment also improved the glycemic status (reduction of fasting blood glucose and increased insulin sensitivity) and significantly lower levels of total and LDL cholesterol and by increasing the rates of HDL. The mechanisms involved in these beneficial effects of treatment with heat shock are under investigation in our laboratory.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Measurements of respiratory mechanics, very important to conduct the patient with mechanical ventilation, are obtained with the relaxation of respiratory muscle in sedated or paralyzed patients or through a brief period of hyperventilation (HV), which is possible to decrease the drive ventilation of patient. However, it´s known that the hyperventilation decreases the carbon dioxide arterial pressure (PaCO2) and can induce changes in the cerebral blood flow. Then, this study proposes to verify the effects of this brief period of HV on the gasometric parameters, cerebral and systemic hemodynamic in 15 mechanically ventilated patients, with ventilation drive and different pathologies, except cerebral pathology, admitted in Intensive Care Unit of Vita Hospital in Curitiba-PR; being 12 males (80%) and three females (20%), mean age of 61,29 (± 18,97), eight clinical and seven surgical diagnosis. The protocol consisted of a brief HV with increase by 50% from previous minute volume of patient for two minutes. The variables were recorded before, on the first minute of HV (HV1), on the second minute (HV2) and five minutes after the end of maneuver. The parameters recorded were mean blood flow velocity and pulsatility index through transcranial doppler of the middle cerebral arteries, blood gas parameters (pH, PaCO2, EtCO2, HCO3, BE, PaO2, SatO2 e SpO2), besides heart rate and mean arterial pressure. The data were averaged statistically by ANOVA, Newman-Keuls and Wilcoxon tests. The normality condition of data were averaged by Kolmogorov-Smirnov. Values of p<0,05, indicate statistically significant. The results show a decrease of mean blood flow velocity of the right (p=0,18888) and left (p=0,0071) middle cerebral arteries, mainly on the first minute of HV, estimating a decrease of cerebral blood flow (4,12% e 6,51%, of the right and left middle cerebral arteries, bespectively). Five minutes after HV, there was a return to baseline values. In relation to gasometric parameters, there were a significant variation of EtCO2 and PaCO2 during the HV, with smaller changes of PaCO2 in relation to EtCO2. The pulsatility index, another gasometric parameters, heart rate and mean arterial pressure remained stable during HV. Concluding, based on results of this study, that the maneuver of HV may be security applied and does not promote cerebral and systemic repercussion in studied patients. / Cálculos da mecânica respiratória, tão importantes para a condução do paciente sob ventilação mecânica (VM), são obtidos com o relaxamento da musculatura respiratória através de sedação, curarização ou breve período de hiperventilação (HV), em que é possível diminuir o drive ventilatório do paciente. Porém, sabe-se que a HV reduz a pressão arterial de dióxido de carbono (PaCO2) e pode levar a alterações do fluxo sanguíneo cerebral (FSC). Com isso, este trabalho se propôs a verificar os efeitos deste breve período de HV na hemodinâmica cerebral, sistêmica e variáveis gasométricas em 15 pacientes sob VM apresentando drive ventilatório, com patologias diversas, exceto patologias cerebrais, internados na Unidade de Terapia Intensiva do Hospital Vita na cidade de Curitiba-PR; sendo 12 pacientes do sexo masculino (80%) e três do sexo feminino (20%), com média de idade de 61,29 (±18,97), sendo oito diagnósticos cirúrgicos e sete clínicos. O protocolo consistia de uma HV breve com aumento de 50% do volume minuto prévio do paciente por dois minutos. A coleta dos dados foi feita antes, no primeiro minuto de HV (HV1), no segundo minuto (HV2) e cinco minutos após o final da manobra. Foram colhidos dados de Velocidade Média (Vm) do FSC e Índice de Pulsatilidade (IP) ao Doppler Transcraniano (DTC) das artérias cerebrais médias (ACMs), dados gasométricos (pH, PaCO2, EtCO2, HCO3, BE, PaO2, SatO2 e SpO2), bem como freqüência cardíaca (FC) e pressão arterial média (PAM). Os dados foram avaliados estatisticamente pelos testes ANOVA, Newman-Keuls e teste não-paramétrico de Wilcoxon. A condição de normalidade dos dados foi avaliada pelo teste de Kolmogorov-Smirnov. Valores de p<0,05 indicaram significância estatística. Como resultados, observou-se que houve uma diminuição da velocidade média (Vm) do FSC das ACMs direita (p=0,18888) e esquerda (p=0,0071), mais evidente no primeiro minuto de HV, estimando uma diminuição do FSC (4,12% e 6,51%, nas ACMs direita e esquerda, respectivamente). Após 5 minutos do final da manobra, encontrou-se retorno da Vm e do FSC aos valores iniciais. Quanto às variáveis gasométricas observou-se que o EtCO2 e PaCO2 alteram com a manobra de HV breve, porém com menores mudanças da PaCO2 em relação à EtCO2. O IP, as demais variáveis gasométricas, a FC e a PAM permaneceram estáveis durante a HV. Conclui-se, portanto, a partir dos dados obtidos neste estudo, que a manobra de HV pode ser realizada de forma segura, sem repercussão hemodinâmica cerebral e sistêmica dos pacientes estudados.

Orientadores: Paulo Cesar Rodrigues Palma, Cassio Luis Zanettini Riccetto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-11T15:13:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souto_SophiaConsuelo_M.pdf: 4211847 bytes, checksum: 42d0aabe09e9a27f66e06e5f8b6d381f (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Introdução: O sexo é parte do cotidiano das pessoas não estando limitado à concepção. Diversos fatores podem inibir a resposta sexual da mulher, tanto de forma transitória como prolongada. A resposta sexual sofre efeitos da: idade, tabaco, colesterol, hipertensão e diabetes. É uma condição multifatorial, com componentes anatômicos, fisiológicos, médicos, psicológicos e sociais. (Wyman JF; et al, 1987) O aumento do fluxo sanguíneo clitoridiano ocorre em decorrência do estímulo sexual, sendo parte da resposta sexual feminina. (Levin RJ, 1980) Sendo, portanto, uma boa forma de avaliar um método de tratamento para disfunção sexual feminina. O óxido nítrico (NO) e peptídeos vasoativos intestinais estão implicados no ingurgitamento de tecido clitoridiano após estimulação sexual. O NO constitui uma das menores e mais simples moléculas biossintetizadas, é um radical livre, gasoso, inorgânico, incolor, que possui sete elétrons do nitrogênio e oito do oxigênio, tendo um elétron de oxigênio desemparelhado. (Beckman JS & Koppenol WH, 1996) Objetivo Avaliar através do exame de ultra-sonografia Doppler se a aplicação tópica de um gel doador de óxido nítrico aumentaria o fluxo sanguíneo clitoridiano de mulheres normais. Materiais e Métodos No presente estudo, foram avaliadas vinte mulheres normais das quais passaram por exame de ultra-sonografia Doppler na artéria clitoridiana, comparando o fluxo sanguíneo normal e o fluxo sanguíneo com a utilização do gel doador de óxido nítrico. A analise hemodinâmíca constou de: velocidade sistólica de pico, velocidade diastólica e índice de resistência do vaso. Resultados: Na análise estatística verificou-se diferença significância para todos os parâmetros estudados (p < 0,05). A velocidade sistólíca mediana inicial foi de 104 e após aplicação do gel doador de óxido nítrico foi de 109 (p=0,002). A velocidade diastólica mediana inicial foi de 107 e após aplicação do gel passou a 106 (p=0,043) e a resistência mediana inicial foi de 105 e após aplicação do gel tornou-se 107 (p=0,005). Conclusão: Concluímos que a utilização tópica deste gel doador de óxido nítrico foi eficaz para aumentar o fluxo sanguíneo na região clitoridiana / Abstract: Introduction Sex is a part of the daily life of people and it is not just limited to conception. Different factors may inhibit female's sexual response, in a transitory or prolonged way. The sexual response is affected by age, tobacco, cholesterol, hypertension and diabetes. It is a multifactor condition, with anatomical, physiological, medical, psychological and social factors. (Wyman JF; et al, 1987) The increase of blood flow in the clitoris is due to sexual stimulation, being a part of the female's sexual response. (Levin RJ, 1980) That makes it a good way to asses a treatment for female sexual dysfunction. The nitric oxide (NO) and intestinal vase active peptides are involved in the ingurgitation of clitoridean tissue after sexual stimulation. The nitric oxide is one of the smallest and most simple biosynthesized molecules, and it is a gaseous, inorganic, colorless free radical, with seven electrons from nitrogen and eight from oxygen, and one oxygen electron is uneven. (Beckman JS & Koppenol WH, 1996) Objective Evaluate through the Doppler ultra-sound if the topic use of a nitric oxide donor gel would increase the blood flow in the clitoris of healthy women. Materials and method In this study we evaluated twenty healthy women who underwent ultrasound of the clitoris artery, comparing the normal blood flow and the flow with the use of the gel. The hemodynamic analysis considered: systolic peak speed, diastolic speed and vase resistance index. Results In the statistical analysis we found significant statistical differences in all the parameters measured (p < 0,05). The mean initial systolic speed was 104 and after the gel use it was 109 (p=0,002). The mean initial diastolic speed was 107 and with Abstract the gel it was 106 (p=0,043) and the mean initial resistance was 105 and after the use of the gel it was 107 (p=0,005). Conclusion The use of the topic gel proved to be effective to increase the blood flow in the area of the clitoris / Mestrado / Pesquisa Experimental / Mestre em Cirurgia