O controle do sistema respiratório é realizado por neurônios localizados no bulbo e na ponte. Existem duas regiões localizadas próximas na coluna respiratória ventral do bulbo, mas que estão envolvidas com atividades respiratórias diferentes: núcleo retrotrapezóide (RTN) e região parafacial lateral (pFRG). O RTN contém neurônios quimiossensíveis que expressam o fator de transcrição Phox2b e respondem à hipercapnia e hipóxia; por este motivo, esta região é considerada uma forte candidata a conter os quimiorreceptores centrais. Além do seu envolvimento na quimiorrecepção central, experimentos descritos na literatura mostraram a importância do RTN também na inspiração. O pFRG está envolvido na geração da expiração ativa (E2), pois dados da literatura sugerem que existe uma inibição sináptica para essa região que, quando é inibida, gera a E2. Entretanto, até o presente momento, não se sabe a fonte desta inibição para os neurônios do pFRG, nem se os neurônios Phox2b do RTN contribuem para a geração da E2. Diante disso, o principal objetivo desta tese foi investigar, de forma anatômica e funcional, a localização da fonte de inibição para o pFRG. Foram utilizados ratos Wistar que receberam injeções de traçadores retrógrados no RTN e no pFRG, a fim de observarmos projeções de regiões que possuem neurônios inibitórios. Observamos projeções oriundas de diversas regiões envolvidas com a respiração que contêm neurônios inibitórios. Para o RTN, as projeções se originaram no núcleo do trato solitário intermediário (NTSi), núcleo tegmental pedunculopontino (PPT), complexo de Botzinger (BotC), rafe bulbar (RB) e Kolliker-Fuse (KF); e para o pFRG, as projeções se originaram dos mesmos núcleos, com exceção do PPT. É importante apontar que o pFRG também recebeu projeções do núcleo tegmental laterodorsal (LDT). Foi realizado um protocolo de hibridização in situ utilizando a metodologia de RNAscope, a qual nos confirmou que muitas das projeções observadas para o pFRG eram inibitórias. Adicionalmente, constatamos também projeções dos neurônios quimiossensíveis do RTN para o pFRG, sugerindo a participação do RTN na expiração ativa. Além disso, realizamos também experimentos funcionais para investigar a importância destas projeções na expiração ativa, por meio de inibições de algumas dessas regiões e registro das variáveis respiratórias. Os resultados mostraram que a inibição do NTSi gera E2 de forma tônica e inibição do PPT gera E2 fásica. Também constatamos que a inibição da RB promove aumento da amplitude abdominal durante hipercapnia, sugerindo que a RB pode modular a atividade do pFRG durante hipercapnia. Os resultados mostraram que as regiões do NTSi e PPT são fortes candidatas a serem fontes para o pFRG, inibindo a E2. / Respiratory system control is performed by neurons located in the medulla and the pons. There are two regions located close in the ventral column of the medulla, but are involved in different respiratory phases: retrotrapezoid nucleus (RTN) and lateral parafacial region (pFRG).The RTN contains chemosensitive neurons that express the transcription factor Phox2b and respond to hypercapnia and hypoxia; for this reason, this region is considered a candidate to contain the central chemoreceptors. In addition to its involvement in central chemoreception, experiments described in the literature showed the importance of RTN also in inspiration. The pFRG is involved in the generation of active expiration (E2); data from the literature suggest that there is synaptic inhibition for this region which, when inhibited, generates E2. However, the source of this inhibition to pFRG neurons and whether Phox2b neurons of the RTN contribute to the generation of E2 are still not known. Therefore, the main objective of this study was to investigate, anatomically and functionally, the location of the source of inhibition for pFRG. We used male Wistar rats that received injections of retrograde tracers into the RTN and pFRG, to investigate projections from regions that have inhibitory neurons. We observed projections from several regions involved on respiration containing inhibitory neurons. There were projections to the RTN from the intermediate nucleus of the solitary tract (NTSi), pedunculopontine tegmental nucleus (PPT), Botzinger complex (BotC), medullary raphe (RB), Kolliker-Fuse (KF). The projections to the pFRG are the same as observed to RTN, except PPT. There is also projection from tegmental dorsal laterodorsal nucleus (LDT) to pFRG. An in situ hybridization protocol was performed using the RNAscope methodology, which confirmed that many of the projections observed to pFRG were inhibitory. In addition, we observed projections of the chemosensitive neurons from the RTN to the pFRG, suggesting the participation of the RTN in E2. In addition, we performed functional tests to verify the involvement of some of those projections with E2. We performed inhibition of some of those regions and record the respiratory variables. The data showed that the inhibition of NTSi generates tonic E2 and inhibition of PPT generates phasic E2. We also found that inhibition of RB promotes increased abdominal amplitude during hypercapnia, suggesting that RB may modulate pFRG activity during hypercapnia. The results showed that the NTSi and PPT regions are candidates to be sources for pFRG, inhibiting E2.

Submitted by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-10T18:15:49Z No. of bitstreams: 1 TeseVBR.pdf: 4285837 bytes, checksum: f56f2cc3a6bc871221c45ed2a7e0ac84 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-10T18:15:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseVBR.pdf: 4285837 bytes, checksum: f56f2cc3a6bc871221c45ed2a7e0ac84 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-10T18:16:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseVBR.pdf: 4285837 bytes, checksum: f56f2cc3a6bc871221c45ed2a7e0ac84 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-10T18:16:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseVBR.pdf: 4285837 bytes, checksum: f56f2cc3a6bc871221c45ed2a7e0ac84 (MD5) Previous issue date: 2017-04-07 / Outra / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Canadian Institutes of Health Research (CIHR) / Serotonin (5-HT) is a neurotransmitter involved in nervous system development, being an important modulator of respiratory rhythm via activation of diverse receptors on respiratory neurons. Selective serotonin reuptake inhibitors (SSRIs) such as fluoxetine act as antidepressants and are generally prescribed in depression therapy, including to pregnant women. This study investigated the effects of prenatal (E15-21) exposure to fluoxetine on the ventilatory and metabolic responses to 7% CO2 (hypercapnia) and 10% O2 (hypoxia) of male and female rats during postnatal development (P0-82). To this end, osmotic pumps were implanted subcutaneously in pregnant female rats at embryonic day (E) 15 and delivered vehicle (VEH) or fluoxetine (SSRI, 10 mg/Kg/day) during 7 days. Respiratory frequency (fR), tidal volume (Vt), ventilation (Ve ), O2 consumption (''VO2 ) and air convection requirements (Ve/VO2 ratio) of pups from these litters were studied. In P0-2 male rats, the SSRI group showed a lower Vt and a higher fR in room air conditions, whereas female rats of SSRI group showed a lower Vt in normocapnia normoxica and a higher hyperventilation induced by hypercapnia. At P6-8, male SSRI animals presented a higher fR during hypoxia together with a decrease in the number of neurons that express 5-HT in the caudal dorsal raphe (RDC). P6-8 females from ISRS group showed an attenuated fR during hypoxia. No differences were observed between male rats in the VEH and ISRS groups at P12-14 although there was an increase in the number of 5-HT neurons in the RD. SSRI females showed an attenuated hypercapnic ventilatory response. At P24-26, male SSRI animals showed a lower VEin room air conditions, a higher ventilatory response to hypercapnia and to hypoxia, together with an increase in the number of 5-HT neurons in the ROB and a higher density of TH expression in the LC area. P24-26 SSRI females displayed a lower Ve/V O2 due to a higher V O2 in room air conditions and a higher hyperventilation induced by hypercapnia. In P76-82 male rats, the SSRI group hypoventilated in room air conditions during both wakefulness and NREM sleep and showed a higher increase in Vt induced by hypoxia during wakefulness. These animals showed a higher number of 5-HT neurons in the ROB, RPA and an increase in the number of neurons that express TH in the A5 and in the LC rostral area. Finally, at P76-82, female SSRI rats showed a higher fR in room air conditions during both wakefulness and NREM sleep, an attenuated hypercapnic ventilatory response due to an attenuation of fR during NREM sleep; and an attenuated hypoxic ventilatory response during wakefulness. Also, these animals showed a decrease in the number of 5-HT neurons in the RD. Taken together, these data indicate that SSRI exposure during the prenatal period alters the development of the brainstem respiratory network and results in long lasting and sex specific changes in breathing pattern and in the ventilatory responses to respiratory challenges demonstrating that central and/or peripheric chemoreception may be disrupted in these animals. / A serotonina (5-HT) é um neurotransmissor envolvido no desenvolvimento de vários sistemas neuronais, sendo um importante modulador da ritmogênese respiratória via ativação em diversos receptores nos neurônios respiratórios. Os inibidores seletivos de recaptação de serotonina (ISRSs), como a fluoxetina, agem como antidepressivos e geralmente são prescritos na terapia da depressão, incluindo às mulheres grávidas. Este estudo investigou os efeitos de uma exposição prenatal [dia embrionário (E) 15-21] à fluoxetina nas respostas ventilatórias e metabólicas à hipercapnia (7% CO2) e hipóxia (10% O2) em ratos e ratas durante o desenvolvimento pós-natal (P0-82). Para isso, bombas osmóticas foram implantadas subcutaneamente em ratas grávidas em E15 e forneceram veículo (CTRL) ou fluoxetina (ISRS, 10 mg/Kg/dia) durante 7 dias. A frequência respiratória (fR), o volume corrente (Vt), a ventilação (V e ), o consumo de O2 (V O2) e o equivalente respiratório (V E/VO2) dessas ninhadas foram analisados. Em ratos P0-2, o grupo ISRS apresentou um Vt menor e uma fR maior em ar ambiente. Já as fêmeas do grupo ISRS apresentaram um Vt menor em normocapnia normóxica e um aumento da hiperventilação induzida por hipercapnia. Na idade P6-8, machos ISRS apresentaram uma fR maior durante a hipóxia juntamente com uma queda de 37,9% no número de neurônios que expressam 5-HT na rafe dorsal caudal (RDC), as fêmeas ISRS por sua vez, apresentaram uma fR atenuada em hipóxia em 6%. Nenhuma diferença das varíaveis respiratórias entre grupos foi observada em machos da idade P12-14, porém houve um aumento de 84,7% no número de neurônios que expressam 5-HT na rafe dorsal (RD). As ratas ISRS P12-14 apresentaram uma resposta ventilatória atenuada à hipercapnia. Na idade P24-26, os ratos ISRS demonstraram uma Ve menor em ar ambiente, uma maior resposta ventilatória à hipercapnia e à hipóxia, juntamente com um aumento de 56% no número de neurônios que expressam 5-HT na rafe obscurus (ROB) e uma maior densidade na expressão de tirosina hidroxilase (TH) na região do Locus coeruleus (LC) (16% de aumento). As fêmeas ISRS exibiram um menor V e/V O2 devido a um maior V O2 em normocapnia normóxica e uma maior hiperventilaçao induzida por hipercapnia. Nos ratos P76-82, o grupo ISRS hipoventilou em condições de ar ambiente durante vigília e sono NREM e apresentou um maior aumento no Vt induzido por hipóxia durante a vigília. Estes animais apresentaram um maior número de neurônios que expressam 5-HT na ROB, RPA e um aumento do número de neurônios que expressam TH na região A5 e na região rostral do LC. Finalmente, as fêmeas ISRS da idade P76-82 apresentaram uma maior fR em condições de ar ambiente durante a vigília e o sono NREM, uma resposta ventilatória a hipercapnia atenuada em devido a atenuação da fR durante o sono NREM; e uma resposta ventilatória a hipóxia atenuada durante a vigília. Adicionalmente, estes animais apresentaram uma redução do número de neurônios que expressam 5-HT na RD. Estes resultados, em conjunto, sugerem que uma exposição a ISRS durante o período prenatal altera o desenvolvimento da rede respiratória do tronco encefálico e promove efeitos em longo prazo e sexo específicos na respiração basal como em condições de desafios respiratórios, demonstrando que a quimiorrecepção central e/ou periférica pode estar alterada nestes animais. / CNPq: 209935/2013-8 / CNPq: 141653/2012-4 / FAPESP: 2012/15298-2 / FAPESP: 2012/19966-0

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5903.pdf: 2922633 bytes, checksum: dfd272eca77563615a9e3fe15f5907c9 (MD5) Previous issue date: 2014-04-10 / Universidade Federal de Minas Gerais / The Locus coeruleus (LC) has been suggested as a CO2 chemoreceptor site in mammals. Most of the studies involving the role of LC in hypercapnic ventilatory response have been performed in males. Since, ovarian steroids modulate the activity of LC neurons and females have a different respiratory response to CO2 of males, we evaluated the activity of LC noradrenergic neurons during normocapnia and hypercapnia in diestrus, ovariectomized (OVX; 0,2 mL/rat of corn oil, s.c., for 3 days) and estradiol-treated ovariectomized (OVX+E2; 10 μg/0,2 mL/rat, s.c., for 3 days) female rats and in intact, orchidectomized (ORX; 0,2 mL/rat of corn oil, s.c., for 7 days), testosterone-treated orchidectomized (ORX+T; 0,25 mg/0,2 mL/rat, s.c., for 7 days) and estradiol-treated orchidectomized (ORX+E2; 10 μg/0,2 mL/rat, s.c., for 3 days) male rats by using double-label immunohistochemistry to c-Fos/TH. Additionally, we assessed the role of noradrenergic LC neurons in OVX and OVX+E2 females on respiratory response to hypercapnia by using 6-hydroxydopamine. Hypercapnia (7% CO2) increased the double-staining (c-Fos/TH-ir) in LC neurons in all groups when compared to air exposure. In the OVX+E2 group there was attenuation in the c-Fos expression in normocapnia and hypercapnia. Hypercapnia increased ventilation in OVX and OVX+E2 groups, which resulted from increases of respiratory frequency (fR) and tidal volume (VT) in sham and 6-OHDA-lesioned groups. The hypercapnic ventilatory response was significantly decreased in 6-OHDA-lesioned rats compared with sham group (29.4% in OVX group and 28.7% in OVX+E2 group) due to a reduced VT in OVX+E2 group and in OVX group due to a decrease in VT and fR. A reduction in TH+ neurons (~61% in OVX and OVX+E2 group) was observed seven days after the microinjections of 6-OHDA in the LC. LC chemical lesion and estradiol did not affect body temperature (Tb). However, hypercapnia caused reduction in Tb of sham (OVX 10 and OVX+E2) and lesioned groups. Thus, we can conclude that noradrenergic neurons in the LC of female and male rats are activated by CO2. However, in OVX+E2 group, estradiol reduced the immunoreactivity compared to OVX group during normocapnia and hypercapnia. Additionally, LC noradrenergic neurons play role in hypercapnic ventilatory response in females but do not affect temperature regulation during normocapnic and hypercapnic conditions. / O Locus coeruleus (LC) é uma área quimiossensível ao CO2 em mamíferos. A maioria dos estudos envolvendo a participação do LC na resposta ventilatória a hipercapnia é realizada em machos. Visto que esteróides ovarianos modulam a atividade de neurônios do LC e fêmeas apresentam uma resposta respiratória ao CO2 diferente de machos, nós avaliamos a atividade dos neurônios noradrenérgicos do LC durante normocapnia e hipercapnia em ratas ciclando em diestro, ovariectomizadas (OVX; 0,2 mL/rata de óleo de milho, s.c., por 3 dias) e ovariectomizadas tratadas com estradiol (OVX+E2; 10 μg/0,2 mL/rata, s.c., por 3 dias) e em ratos intactos, orquidectomizados (ORX; 0,2 mL/rato de óleo de milho, s.c., por 7 dias), orquidectomizados tratados com testosterona (ORX+T; 0,25 mg/0,2 mL/rato, s.c., por 7 dias) e tratados com estradiol (ORX+E2; 10 μg/0,2 mL/rato, s.c., por 3 dias) usando dupla-marcação imunoistoquímica para c-Fos/TH. Adicionalmente, nós avaliamos a participação dos neurônios noradrenérgicos do LC em fêmeas OVX e OVX+E2 na resposta respiratória a hipercapnia usando a neurotoxina 6-hidroxidopamina. A hipercapnia (7% CO2) aumentou a dupla marcação (c-Fos/TH-ir) nos neurônios do LC em todos os grupos comparados a normocapnia. No grupo OVX+E2 houve uma atenuação da expressão de c-Fos no LC em normocapnia e hipercapnia. A hipercapnia causou aumento na ventilação nos grupos OVX e OVX+E2, o qual resultou do aumento da frequência respiratória (fR) e volume corrente (VT) nos grupos controle e lesados. A resposta ventilatória a hipercapnia foi significativamente atenuada no grupo lesado comparado ao grupo controle (29,4% no grupo OVX e 28,7% no grupo OVX+E2) devido à queda no VT no grupo OVX+E2 e no grupo OVX foi devido a queda no VT e na fR. Observamos uma redução de neurônios noradrenérgicos (~61% nos grupos OVX e OVX+E2) sete dias após microinjeções de 6-OHDA no LC. A lesão química do LC e o 8 estradiol não afetaram a Tc. Entretanto, a hipercapnia promoveu redução na temperatura dos grupos sham (OVX e OVX+E2) e lesado. Assim, nós podemos concluir que os neurônios noradrenérgicos do LC de fêmeas e machos são ativados por CO2. Entretanto, no grupo OVX+E2, o estradiol reduziu a imunorreatividade comparado ao grupo OVX durante normocapnia e hipercapnia. Adicionalmente, os neurônios noradrenérgicos do LC de fêmeas participam da resposta ventilatória a hipercapnia, mas não participam da regulação da temperatura durante condições normocápnicas e hipercápnicas.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-15T13:00:14Z No. of bitstreams: 1 DissLGAP.pdf: 2357885 bytes, checksum: dd8d8d69a2f2f83808b3f1561307aefd (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-16T19:24:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLGAP.pdf: 2357885 bytes, checksum: dd8d8d69a2f2f83808b3f1561307aefd (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-16T19:24:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLGAP.pdf: 2357885 bytes, checksum: dd8d8d69a2f2f83808b3f1561307aefd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-16T19:24:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissLGAP.pdf: 2357885 bytes, checksum: dd8d8d69a2f2f83808b3f1561307aefd (MD5) Previous issue date: 2015-10-02 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / It is well know that the respiratory network, undergoes significant development in the postnatal period. Among various processes, the maturing of the catecholaminergic (CA) system shows to be an important factor in the control and modulation of respiratory rhythmogenesis. Studies have also shown that these neurons are widely distributed in the Central Nervous System (CNS), including the A1/C1, A2/C2, C3, A5, A6 and A7 regions, having numerous projections to many regions of the brain. However, the development of respiratory network as well as its effect on the control of ventilation, is not yet fully understood. Thus, understanding the participation of CA neurons in the respiratory control during postnatal development is of most importance for a better understanding of some clinical disorders including Rett Syndrome, Sudden Infant Death Syndrome (SIDS) and Central Congenital Hypoventilation Syndrome (CCHS). Therefore, this study aimed to investigate the involvement of CA neurons in the brainstem on respiratory control in normoxic normocapnic, hypercapnic and hypoxic conditions during the postnatal period of male and female neonatal rats, through chemical injury with conjugated saporin anti-dopamine beta-hydroxylase (DBH-SAP). Thus, DBH-SAP (42 ng/100 nL – 1L), saporin (SAP – 1L) or phosphate buffered solution vehicle (PBS, 0.01M, pH 7.4 – 1L) were injected into the 4th ventricle in male and female neonates Wistar rats P0-1. Pulmonary ventilation ( EV ) was recorded in unanesthetized neonates (P7-8) by pressure plethysmography during normocapnia, hypercapnia (7% CO2) and hypoxia (10% O2) at 10 and 20 min after the start of exposure. Our data demonstrate that lesion of brainstem CA neurons increased ventilation in males and females newborn under room air conditions. In addition, the ventilatory response to hypercapnia was significantly reduced in male (57%) and female (55%) lesioned neonatal rats (Male – SAP group: 212.8 ± 7.0; PBS group: 203.9 ± 10.3; lesioned group: 151.1 ± 7.4; P < 0,001; Female – SAP group: 218.2 ± 10.4; PBS group: 200.0 ± 6.4; lesioned group: 154.0 ± 9.6; P < 0,001; all values relative to % of baseline). Also, a similar reduction was observed in the hypoxic condition (Male – SAP group: 185.2 ± 15.3; PBS group: 167.4 ± 5.0; lesioned group: 110.8 ± 9.2; P < 0,001; Female – SAP group: 197.3 ± 11.8; PBS group: 179.5 ± 13.7; lesioned: 129.4 ± 5.9; P < 0,001; all values relative to % of baseline). Additionally, the values for metabolic rate of control and lesioned groups, both males and females, did not differ significantly, whether in normoxic normocapnic, hypercapnic or hypoxic conditions. These results suggest that brainstem CA neurons exert a tonic inhibitory role in neonatal ventilation and promote an important excitatory modulation in CO2 and O2 chemosensitivity in unanesthetized males and females neonatal rats (P7-8). / Sabe-se que o sistema respiratório, bem como suas vias de controle, sofrem significativo desenvolvimento no período pós-natal. Dentre vários processos, o amadurecimento do sistema catecolaminérgico (CA) mostra-se como um importante fator no controle e modulação da ritmogênese respiratória. Estudos demonstram que esses neurônios estão amplamente distribuídos pelo Sistema Nervo Central (SNC), incluindo as regiões A1/C1, A2/C2, C3, A5, A6 e A7, e que apresentam inúmeras projeções para várias regiões do encéfalo. No entanto, a participação dos neurônios CA no controle respiratório durante o desenvolvimento pós-natal não está bem esclarecido, e esse entendimento é de extrema importância para uma melhor compreensão de alguns problemas clínicos que inclui a Síndrome de Rett, Síndrome da Morte Súbita Infantil (SIDS) e a Síndrome da Hipoventilação Central Congênita (CCHS). Sendo assim, o presente estudo teve por objetivo investigar a participação dos neurônios CA do tronco encefálico no controle respiratório em situações normóxica normocápnicas, hipercápnicas e hipóxicas durante o período pós-natal de ratas e ratos (P7-8), por meio de lesão química com saporina conjugada com anti-dopamina beta-hidroxilase (DBHSAP). Assim, DBH-SAP (42 ng/100 nL – 1L), Saporina (SAP – 1 L) ou veículo solução fosfato tamponado (PBS 0,01 M, pH 7,4 – 1 L) foram injetados no 4° ventrículo de ratas e ratos neonatos Wistar P0-1. A ventilação pulmonar ( EV ) foi registrada em neonatos não anestesiados (P7-8) por pletismografia de pressão, durante normóxia normocápnica, hipercapnia (7% CO2) e hipóxia (10% O2) aos 10 e 20 min após o início da exposição. Nossos dados demonstram que a lesão dos neurônios catecolaminérgicos do tronco encefálico promove um aumento da ventilação em neonatos machos e fêmeas durante a normóxia normocápnica. A resposta ventilatória à hipercapnia foi significativamente reduzida em ratos neonatos lesados (57%) e ratas (55%) (Machos – grupo SAP: 212,8 ± 7,0; grupo PBS: 203,9 ± 10,3; grupo lesado: 151,1 ± 7,4; P < 0,001; Fêmeas – grupo SAP: 218,2 ± 10,4; grupo PBS: 200,0 ± 6,4; grupo lesado: 154,0 ± 9,6; P < 0,001; todos os valores relativos à % do basal). Uma redução similar foi observada na resposta ventilatória à hipóxia (Machos – grupo SAP: 185,2 ± 15,3; grupo PBS: 167,4 ± 5,0; grupo lesado: 110,8 ± 9,2; P < 0,001; Fêmeas – grupo SAP: 197,3 ± 11,8; grupo PBS: 179,5 ± 13,7; grupo lesado: 129,4 ± 5,9; P < 0,001; todos os valores relativos à % do basal). Adicionalmente, os valores referentes às taxas metabólicas de neonatos machos e fêmeas lesados e controles não diferiram significativamente, seja em condição de normóxia normocápnica, hipercapnia ou hipóxia. Esses resultados sugerem que os neurônios catecolaminérgicos localizados no tronco encefálico exercem um papel inibitório tônico sobre ventilação em neonatos P7-8 e apresentam uma importante modulação excitatória na resposta ventilatória ao CO2 e hipóxia em ratas e ratos neonatos (P7-8) não anestesiados.

Orientadores: Antonio Luis Eiras Falcão, Marcos Mello Moreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-21T21:59:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Toneloto_MariaGabrielaCavicchia_D.pdf: 6088561 bytes, checksum: 28d45739cb4aa005498eba4b6e7a8317 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A fístula broncopleural (FBP) é uma complicação que cursa com elevada mortalidade hospitalar, potencialmente grave quando associada à ventilação mecânica (VM). Desta forma, o presente estudo teve por objetivo, avaliar a eficácia de um sistema valvular de oclusão inspiratória regulável através da avaliação de parâmetros hemodinâmicos, gasométricos e respiratórios, na indução cirúrgica de FBP experimental sob ventilação mecânica invasiva. Foram estudados seis porcos (25kg) submetidos à entubação endotraqueal (TOT), sob VM e monitorado hemodinamicamente com cateter Swan-Ganz. Entre o TOT e o circuito da VM foi conectado o sensor do capnógrafo. Os dados de gasometria arterial e venosa foram registrados antes do ato cirúrgico, após a indução da FBP com débito superior a 50% do volume inspirado e a cada tratamento com a válvula de oclusão inspiratória regulável (VOIr); esta, em diferentes posições de regulagem de fluxo (cinco posições, portanto, cinco tratamentos). Uma extremidade da válvula foi acoplada ao dreno de tórax, enquanto a outra foi colocada entre o TOT e circuito do respirador mecânico. Estatisticamente (p<0,05), as variáveis que apresentaram significância foram o volume corrente alveolar e o débito da FBP. O presente modelo mostrou-se eficaz em sua proposta, sem prejuízos hemodinâmicos, apesar da não constatação da normalização das gasometrias, bem como a não evidência de piora em relação ao tratamento com selo d'água / Abstract: The bronchopleural fistula (BPF) is a complication that takes to higher hospital mortality, potentially severe when associated with mechanical ventilation (MV). Thus, the purpose of this study evaluating the efficacy of a valve system inspiratory occlusion adjustable through evaluation of hemodynamic parameters, arterial blood gas and respiratory in the surgical induction of experimental BPF mechanically ventilated. Were studied six pigs (25kg) underwent endotracheal intubation (ET) under MV and hemodynamically monitored with Swan-Ganz catheter. Between ET and the circuit was connected to the MV capnography sensor. Data from arterial and venous blood gases were recorded before surgical act, after induction of BPF with debt exceeding 50% of the inspired volume and each treatment with inspiratory occlusion valve regulated this in different positions of flow regulation. One end of the valve was attached to the chest tube, while the other was placed between the ET and the circuit of MV. Statistically (p <0.05), the variables that were significant were the alveolar tidal volume and rate of BPF. This model proved effective in its proposal without cause hemodynamic despite not finding the normalization of blood gases as well as no evidence of worsening compared to treatment with water seal / Doutorado / Fisiopatologia Cirúrgica / Doutora em Ciências

Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2016-09-23T12:35:49Z No. of bitstreams: 1 DissJMIM.pdf: 1160970 bytes, checksum: 5d770f3bd6013be1ec19d00de0a6da90 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-04T17:59:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissJMIM.pdf: 1160970 bytes, checksum: 5d770f3bd6013be1ec19d00de0a6da90 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-04T18:00:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissJMIM.pdf: 1160970 bytes, checksum: 5d770f3bd6013be1ec19d00de0a6da90 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-04T18:00:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissJMIM.pdf: 1160970 bytes, checksum: 5d770f3bd6013be1ec19d00de0a6da90 (MD5) Previous issue date: 2015-09-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Locus coeruleus (LC) is a pontine noradrenergic group that acts as a central chemoreceptor to CO2/pH and it is involved in the cognitive aspects of stress response and it is associated with a large number of physiological and behavioral processes, including sleepwake cycle, feeding, cardiovascular and respiratory control, nociception, thermoregulation and learning. The LC has also been implicated in the cognitive aspects of stress responses, in part through the action of corticotropin releasing factor (CRF), which when released in these situations increases the firing frequency of LC noradrenergic neurons. CRF is the largest stimulator of the pituitary secretion of ACTH (adrenocorticotropic hormone) and their receptors (types 1 and 2) are widely distributed in the central nervous system, including the LC. Thus, we tested the involvement of CRF1 receptors (CRF1) located in the LC in the ventilatory and thermal responses induced by hypercapnia (7%CO2) in rats. To this end, we injected antalarmin (a CRF1 antagonist, 0.05 and 0,1 μg/0.1 μL) into the LC of male Wistar rats. Pulmonary ventilation (VE) and body temperature (Tb, dataloggers) were measured in air and followed by 7% CO2 in unanesthetized rats. There were no differences in body temperature between groups under normocapnia and hypercapnia. We observed an increased ventilation in normocapnia, at 5 to 15 minutes after microinjection of antalarmin (dose 0.1 μg / 0.1 μL) compared to the control, due to an increase in tidal volume. The hypercapnic response in antalarmine treated animals was higher compared to control groups. The dose of 0.05 μg / 0.1 μL caused an increase in ventilation 15 min after CO2 exposure and this response increased further with the dose of 0.1 μg / 0.1 μL at 30 minutes after hypercapnia, due to an increased tidal volume. Our results suggest that CRF1 receptors in the LC exert a tonic inhibitory role in the ventilation and the inhibitory modulation of the respiratory response to CO2. / O locus coeruleus (LC) é um grupamento noradrenérgico pontino que atua como um quimiorreceptor central a CO2/pH e está associado a um grande número de processos fisiológicos e comportamentais, entre eles, ciclo sono-vigília, alimentação, controle respiratório e cardiovascular, nocicepção, termorregulação e aprendizado. O LC tem sido também implicado nos aspectos cognitivos na resposta ao stress, em parte por meio da ação do fator liberador de corticotrofina (CRF) que, ao ser liberado nessas situações, aumenta a frequência de disparo dos neurônios noradrenérgicos do LC. O CRF é o maior estimulador da secreção hipofisária de ACTH (hormônio adrenocorticotrófico), sendo que seus receptores (tipos 1 e 2) estão difusamente distribuídos no sistema nervoso central (SNC), incluindo o LC. Neste contexto, nós testamos o envolvimento dos receptores CRF1 no LC na resposta respiratória ao CO2 em ratos adultos não anestesiados, por meio da microinjeção de antalarmina (antagonista de CRF1) no LC (0,05 e 0,1 μg / 0,1 μL). A ventilação pulmonar (VE) e a temperatura corporal (Tc, dataloggers) foram medidas no ar e seguido de 7% CO2 em ratos não anestesiados. Não houve alteração na Tc entre os grupos em normocapnia e hipercapnia. Observamos aumento da ventilação em normocapnia, nos tempos de 5 a 15 minutos após a microinjeção de antalarmina (dose 0,1 μg / 0,1 μL) em comparação ao controle, devido a um aumento do volume corrente. A resposta hipercápnica de animais tratados com o antagonista de CRF1 foi maior em ambas as doses administradas, a dose de 0,05 μg / 0,1 μL provocou um aumento da ventilação em 15 min após a exposição CO2, e essa resposta aumentou ainda mais na dose de 0,1 μg / 0,1 μL em 30 minutos após a exposição CO2 em comparação com animais tratados com veículos, devido a um aumento do volume corrente. Nossos resultados sugerem que os receptores CRF1 no LC exercem um papel inibitório tônico na ventilação e a modulação inibitória na resposta respiratória ao CO2.

Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-10-10T12:33:58Z No. of bitstreams: 1 DissCLT.pdf: 2731687 bytes, checksum: cf87ca5f5acf4b4eae6316a5a028b147 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T19:58:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCLT.pdf: 2731687 bytes, checksum: cf87ca5f5acf4b4eae6316a5a028b147 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T19:58:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCLT.pdf: 2731687 bytes, checksum: cf87ca5f5acf4b4eae6316a5a028b147 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T19:58:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissCLT.pdf: 2731687 bytes, checksum: cf87ca5f5acf4b4eae6316a5a028b147 (MD5) Previous issue date: 2012-06-04 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / The noradrenergic A5 group is an important group of neurons located in the ventrolateral pons and receives projections from several medullar areas related to cardiorespiratory regulation. The A5 region contributes to the maturation of the respiratory system before birth and in adult rats these neurons are connected with the neural network responsible for respiratory rhythmogenesis. The A5 neurons have an important involvement in autonomic control, these neurons send and receive projections from various regions involved in cardiovascular control, and send projections directly to the intermidial column lateral. Thus, we tested the hypothesis that noradrenergic neurons of A5 region participate in cardiorespiratory responses produced by hypercapnia or hypoxia in anesthetized and ananesthetized rats. In ananesthetized animals without and sino-aortic denervation, the lesion of the noradrenergic neurons in the A5 region with anti-dopamine β-hydroxylase-saporin (anti-DβH-SAP, 4.2 ng) promoted a decrease of tidal volume response to acute hypercapnia (7% CO2, 30 minutes) and acute hypoxia (7% O2, 30 minutes), but did not alter the cardiovascular response. In anesthetized animals during the acute hypercapnia (5% to 10% CO2, 5 minutes), the bilateral microinjection of muscimol (GABA-A agonist; 2 mM) and the chemical injury with anti-DβH-SAP on the A5 region reduced the increase of mean arterial pressure (MAP), splanchnic sympathetic activity (sSNA), frequency and amplitude of phrenic nerve produced by hypercapnia. During acute hypoxia (8-10% O2, 30 seconds) the bilateral microinjection of muscimol in the A5 region attenuated the increase in MAP and sSNA promoted by hypoxia without affecting the activity of the phrenic nerve, but the chemical injury of A5 region not altered responses promoted by hypoxia. The results of this study show that the participation of the A5 region in cardiorespiratory response depends on the animal's condition, anesthetized or not, as well as CO2 and O2 levels. In animals ananesthetized, the noradrenergic neurons of A5 region exert an excitatory modulation in control of tidal volume in response to hypercapnia and hypoxia. While in anesthetized animals, this region stimulates the cardiorespiratory response to hypercapnia, increasing the amplitude and frequency of the phrenic nerve, and sympathetic activity. / O grupamento noradrenérgico A5 representa um importante conjunto de neurônios localizado na ponte ventrolateral e recebe projeções de várias áreas do bulbo relacionadas com a regulação cardiorrespiratória. A região A5 contribui para a maturação do sistema respiratório antes do nascimento e em ratos adultos esses neurônios estão conectados com a rede neural responsável pela ritmogênese respiratória. Os neurônios da região A5 apresentam um importante envolvimento no controle autonômico, pois envia e recebe projeções de várias regiões envolvidas no controle cardiovascular, além de enviar projeções diretamente para a coluna intermédio lateral. Assim, testamos a hipótese de que os neurônios noradrenérgicos da região A5 participam das respostas cardiorrespiratórias produzidas pela hipercapnia ou hipóxia, em ratos anestesiados e não anestesiados. Em animais não anestesiados, sem e com desnervação sino-aórtica, a lesão dos neurônios noradrenérgicos da região A5 com anti- dopamina β-hidroxilase-saporina (anti-DβH-SAP; 4,2 ng) promoveu uma redução do volume corrente da resposta ventilatória à hipercapnia (7% CO2, 30 minutos) e hipóxia aguda (7% O2, 30 minutos), mas não alterou a resposta cardiovascular. Em animais anestesiados, durante a hipercapnia aguda (5% a 10% CO2, 5 minutos), a microinjeção bilateral de muscimol (agonista GABA-A; 2 mM) e a lesão química com anti-DβH-SAP na região A5 reduziram o aumento da pressão arterial média (PAM), atividade simpática esplâncnica (sSNA), frequência e amplitude do nervo frênico produzidas por hipercapnia. Durante a hipóxia aguda (8-10% O2, 30 segundos) a microinjeção bilateral de muscimol na região A5 atenuou o aumento da PAM e da sSNA promovido pela hipóxia, sem afetar a atividade do nervo frênico, porém a lesão química da região A5 não alterou as respostas promovidas pela hipóxia. Os resultados do presente trabalho demonstram que a participação da região A5 na resposta cardiorrespiratória depende do estado do animal, anestesiado ou não, bem como os níveis de CO2 e O2. Em animais não anestesiados, os neurônios noradrenérgicos da região A5 exercem uma modulação excitatória no controle do volume corrente em resposta à hipercapnia e hipóxia. Enquanto em animais anestesiados, essa região estimula a resposta cardiorrespiratória à hipercapnia, aumentando a amplitude e frequência do nervo frênico, e atividade simpática.

A epilepsia do lobo temporal (ELT) é a forma mais comum de epilepsia e a mais resistente ao tratamento medicamentoso. Existem diversos tipos de drogas anti-epilépticas usadas no controle das crises. Entretanto, em alguns casos, esse tipo de tratamento não é eficaz e a cirurgia para remoção da zona epileptogênica (ZE) pode ser uma alternativa recomendada. A ZE é definida como aquela onde as crises são originadas. Trata-se de um conceito teórico e, atualmente, não existem técnicas capazes de delimitá-la precisamente. Na prática, exames de EEG, vídeo-EEG, MEG, SPECT, PET e diversas técnicas de MRI, em especial as funcionais, têm sido usados para mapear zonas relacionadas à ZE. Contudo, em alguns casos, os resultados permanecem não convergentes e a determinação da ZE inconclusiva. Desse modo, é evidente a importância do surgimento de novas metodologias para auxiliar a localização da ZE. Assim, pois, o objetivo deste trabalho foi desenvolver dois métodos para a avaliação da ZE, ambos baseados na imagem funcional por ressonância magnética. No primeiro, investigamos possíveis alterações da resposta hemodinâmica (HRF) quando da modulação da pressão parcial de CO2. Para tanto, fizemos um estudo sobre 22 pacientes com ELT e 10 voluntários assintomáticos modulando a pressão parcial de CO2 sanguíneo cerebral por um protocolo de manobra de pausa respiratória e outro de inalação passiva de CO2/ar. Os resultados mostram que o tempo de onset da HRF tende a ser maior e a amplitude da HRF tende a ser menor em áreas do lobo temporal de pacientes com ELT quando comparados com os dados de voluntários assintomáticos. Além disso, os resultados mostram mapas de onset individuais coincidentes com exames de SPECT ictal. O segundo estudo foi baseado em medidas de EEG-fMRI simultâneo. Neste, avaliamos a relação entres as potências dos ritmos cerebrais alfa e teta (EEG) e o contraste BOLD (fMRI) de 41 pacientes com ELT e 7 voluntários assintomáticos em estado de repouso. A análise da banda alfa mostrou correlações negativas nos lobos occipital, parietal e frontal tanto nos voluntários quanto nos pacientes com ELT. As correlações positivas nos voluntários foram dispersas e variáveis em ambos hemisférios cerebrais. Por outro lado, encontramos forte correlação positiva no tálamo e ínsula dos pacientes com ELT. Na análise da banda teta observamos correlações positivas bilaterais nos giros pré e pós central de voluntários. Ainda, foram observados clusters no cíngulo anterior, tálamo, ínsula, putamen, em regiões parietais superior, frontais e giros temporais. Também, utilizamos um cálculo de índice de lateralização (IL) no lobo temporal em confrontos entre pacientes com ELT à direita, pacientes com ELT à esquerda e voluntários assintomáticos. Verificamos que os ILs, utilizando os clusters obtidos nas análises em teta, foram coincidentes com o diagnóstico clínico prévio da localização da ZE em todas as análises dos grupos de pacientes com ELT à direita, e na maioria do grupo de pacientes com ELT à esquerda. De forma geral, verificamos que o método de hipercapnia se mostrou ferramenta interessante na localização da ZE comprovada pelos coincidentes achados pela avaliação de SPECT. Inferimos que o maior tempo de onset e menor amplitude da HRF observadas nos pacientes em relação a voluntários possam estar relacionados a um stress vascular devido à recorrência de crises. Já o método de ritmicidade alfa e teta proposto parece promissor para ser usado na determinação da lateralização da ZE em pacientes com ELT. / Temporal lobe epilepsy (TLE) is the most common and resistant form of epilepsy to anti-epileptic drug. There are several types of anti-epileptic drugs used in seizure control. However, in some cases drug treatment is not effective and surgery to remove the epileptogenic zone (EZ) is a recommended alternative. EZ is a theoretical concept and there are many techniques that have been applied to enclose it precisely. In practice, EEG, video-EEG, MEG, SPECT, PET and various MRI techniques, especially functional MRI (fMRI), have been used to map areas related to EZ. However, in some cases, the results remain non-convergent and the EZ, undefined. Therefore, the use of new methodologies to assist the location of EZ have been proposed. Herein, our goal was to develop two methods for assessing the EZ. The first one was designed to access changes in the hemodynamic response (HRF) of the EZ in response to hypercapnia. 22 patients with TLE and 10 normal volunteers were evaluated by modulating the partial pressure of CO2 during the acquisition of fMRI in a breathing holding and a passive inhalation CO2/air protocols. The results show increased onset times and decreased amplitude of the HRF in the temporal lobe of TLE patients compared with asymptomatic volunteers. Moreover, most patients had onset maps coincident with ictal SPECT localizations. The second proposed study was based on simultaneous EEG-fMRI acquisitions. The relationship between powers of alpha and theta bands (EEG) and BOLD contrast (fMRI) was investigated in 41 TLE patients and 7 healthy controls. Alpha band results show a consistent negative correlation in the occipital, parietal and frontal lobes both in controls and TLE patients. In addition, controls show disperse positive correlations in both hemispheres. On the other hand, TLE patients presented strong positive correlations in the thalamus and insula. Theta band analysis, in controls, primarily show positive correlations in bilateral pre-and post-central gyri. In patients, robust positive correlations were observed in the anterior cingulate gyrus, thalamus, insula, putamen, superior parietal, frontal and temporal gyri. Moreover, the lateralization index (LI) indicates a coincidence between the side of the EZ evaluated by clinical diagnosis and clusters detected in the theta band. In conclusion, the hipercapnia study showed to be an interesting tool in locating EZ and the results are similar to SPECT findings. The longer onset and lower amplitude of the HRF observed in patients may be related to a vascular stress due to the recurrence of seizures. Furthermore, alpha and theta rhythms may be a promising tool to be used in determining the lateralization of EZ in patients with TLE.

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: A ventilação não-invasiva consiste na aplicação de pressão positiva na via aérea do paciente através de máscaras e interfaces sem a utilização de uma cânula intratraqueal. A presença da cânula na traquéia e outros fatores relacionados à ventilação invasiva convencional são responsáveis por diversas complicações. O uso da ventilação não-invasiva e o desenvolvimento de estudos sobre o tema têm aumentado nos últimos anos, com o objetivo de prevenir ou amenizar as complicações da ventilação invasiva. Em grupos selecionados de pacientes adultos, a ventilação nãoinvasiva é responsável pela diminuição da necessidade de intubação, mortalidade e custos hospitalares. Em pediatria, o número de estudos ainda é reduzido. OBJETIVOS: 1) Descrever os aspectos gerais relacionados ao uso da ventilação não-invasiva (interfaces, ventiladores, modos, pressões, tempo de uso e cuidados) em crianças e adolescentes com insuficiência respiratória aguda. 2) Avaliar a eficácia e a efetividade do uso da ventilação não-invasiva em crianças e adolescentes com insuficiência respiratória aguda. 3) Descrever as complicações da ventilação não-invasiva em crianças e adolescentes com insuficiência respiratória aguda. METODOLOGIA: Foi realizada uma revisão sistemática da literatura nas seguintes bases de dados: Medline, Lilacs, Embase e Colaboração Cochrane, no período de 1966 a maio de 2006, utilizando os seguintes termos: ventilação não-invasiva, CPAP, BIPAP, falha respiratória aguda, hipoxemia e hipercapnia. Os desfechos analisados incluíam: necessidade de intubação, mortalidade, efeitos sobre a oxigenação e ventilação. RESULTADOS: Das 120 publicações encontradas, 11 foram incluídas nesta revisão, sendo um ensaio clínico randomizado, uma revisão sistemática e nove séries de casos, envolvendo um total de 145 pacientes. A ventilação não-invasiva acarretou melhora clínica, e gasométrica dos pacientes. Apenas quatro, dos cento e quarenta e cinco pacientes, morreram. A maioria dos estudos, porém, não tinha grupo controle, o que impossibilitou uma análise da relação causal entre a ventilação não-invasiva em estudo e os efeitos encontrados. CONCLUSÕES: Devido ao reduzido número de ensaios clínicos randomizados, os dados mais atuais sugerem que a ventilação não-invasiva é ainda uma terapia experimental para crianças com IRtA / INTRODUCTION: The non invasive ventilation consists of the application of positive pressure in the airway of the patient through masks and interfaces without the use of a traqueal cannula. The presence of the cannula in the trachea and other factors related to the conventional invasive ventilation is responsible for diverse complications. The use of the non invasive ventilation and the development of studies on the subject have increased in the last years, with the objective to prevent and to brighten up the complications of the invasive ventilation. In selected groups of adult patients use of non invasive ventilation provides effective respiratory support while avoiding the need for endotracheal intubation and mortality decrease. OBJECTIVES: 1) Describe the general aspects related to the use of the non invasive ventilation (interfaces, fans, ways, pressures, time of use and cares) in children and adolescents with acute respiratory insufficience. 2) Avaliar the efficacy and the effectiveness of the use of the non invasive ventilation in children and adolescents with acute respiratory insufficience. 3) Describe the complications of the non invasive ventilation in children and adolescents with acute respiratory insufficience. METHODOLOGY: The medology consisted of a systematic review of literature on non invasive ventilation. The research was performed using: Medline, Lilacs, Embase and Cochrane Collaboration in the period of 1966 to the May of 2006, using the following terms: non invasive ventilation, CPAP, BIPAP, acute respiratory failure, hipoxemia and hipercapnia. The outcomes evaluted were: necessity of endotracheal intubation, mortality, effect on the oxygenation and ventilation. RESULTS: Of the 120 publications founded, 11 were to analyse the eficacy of the non invasive ventilation in the treatment of acute respiratory failure in pediatric patients. Of the 11 clinical trials, one was systematic review, one was randomized clinical trial and six were case series, involving a total of 145 patients. A decrease in respiratory rate, heart rate and an improvment in oxigenation and ventilation were related in all patients. Only four patients (4/145) died. However, the majority of the studies did not have control group what it disabled an analysis of the causal relation enters the non invasive ventilation in study and the outcomes evaluated. CONCLUSIONS:Because the reduced number of randomizaded clinical trials, the current data suggest that the non invasive ventilation is still an experimental therapy for children with acute respiratory failure