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Previous issue date: 2008-01-24 / Universidade Federal de Minas Gerais / The ability to sense and respond to oxygen availability in the environment is of extreme
functional importance for fish. This is even more so in tropical freshwater habitats where
environmental hypoxia can occur rapidly in space and time. Recent physiological studies on the
cardio-respiratory response of tropical fishes have focused on hypoxia tolerant species. This aim
of this study was to examine the neural control and function of the cardio-respiratory system in a
fish that is adapted to living at high levels of oxygen. Trairão, Hoplias lacerdae was chosen
because it is a member of the Erythrinidae family, in which most of species are hypoxia tolerant,
including some where the O2 receptors has already been characterized. The study focused on
investigation of the localization, distribution and orientation of chemoreceptors of O2 in trairão.
Also how the cardio-respiratory parameters were modified by hypoxia. The fish were submitted
to selective denervations of the branchial branches of the cranial nerves IX and X. These were,
(1) only IX nerve sectioned at the 1st gill arch (IX; n = 9), (2) first gill arch both IX and branch of
X sectioned (G1; n = 9), (3) all four gill arches both IX and X sectioned (G4; n = 8), (4) a control
group (n = 8) and (5) a sham-operated group that underwent surgery but no nerves were sectioned
(n = 4). A cannula was inserted into the ventral aorta to monitor changes in heart rate and blood
pressure. Ventilation rate and amplitude was also monitored with a cannula through the roof of
the buccal cavity. The fish were exposed to a gradual hypoxia from 140 to 10 mmHg. Either the
internal and external surfaces of the gill were treated with NaCN to determine the receptors
orientation. Results showed that the receptors related to the heart rate control and ventilation
amplitude were distributed over all gill arches on both the internal and external surfaces, and the
branches of the both nerves IX and X were involved in these responses. This pattern differs from
that observed for the ventilation rat. The receptors involved in the control of this response are
located internally to the first gill arch. Tairão also showed blood pressure control chemorecptors
on the first gill arch, involved in a very efficient barostatic control. Extrabranchial O2
chemoreceptors were not identified in trairão. This differs from the hypoxia tolerant fish, where
extrabranchial chemoreceptors are important to start the cardio-respiratory responses the most
fast and accurate possible / A capacidade de sentir e responder às variações de oxigênio no ambiente é de extrema
importância para peixes. Isto é mais acentuado em ambientes dulceaquícolas tropicais onde a
hipóxia ambiental ocorre freqüentemente. Estudos recentes sobre respostas cardio-respiratórias
em peixes tropicais têm enfocado espécies tolerantes à hipóxia. O foco do presente estudo foi
examinar o controle neural e a função cardio-respiratória de um peixe adaptado a ambientes bem
oxigenados. O trairão, Hoplias lacerdae foi escolhido por pertencer à família Erythrinidae, que
apresenta a maioria das espécies tolerantes à hipóxia, incluindo algumas onde os receptores de O2
já foram caracterizados. O foco do estudo foi investigar a localização, distribuição e orientação
dos quimiorreceptores de O2 em trairão, bem como os parâmetros cardio-respiratórios são
modificados pela hipóxia. Os peixes foram submetidos à denervações seletivas dos ramos
branquiais dos nervos cranianos IX e X. Os grupos foram: (1) apenas nervo IX seccionado do 1o
arco branquial (IX; n = 9), (2) primeiro arco, ambos IX e ramo do X seccionados (G1; n = 9), (3)
os quatro arcos, ambos IX e X seccionados (G4; n = 8), (4) grupo controle (n = 8) e (5) grupo
sham-operated , que passou por cirurgia, mas não teve os nervos seccionados (n = 4). Uma
cânula foi inserida na aorta ventral para monitorar freqüência cardíaca e pressão arterial. A
freqüência e a amplitude ventilatórias foram monitoradas por uma cânula no palato da cavidade
bucal. Os peixes foram expostos à hipóxia gradual de 140 a 10 mmHg. Ambas as superfícies,
interna e externa, das brânquias receberam tratamento de NaCN para determinar a orientação dos
receptores. Os resultados mostraram que receptores relacionados ao controle da freqüência
cardíaca e amplitude ventilatória estão distribuídos por todos os arcos branquiais, orientados tanto
interna quanto externamente, e ambos os nervos IX e X estão envolvidos nesta resposta. Este
padrão difere do observado para a freqüência respiratória. Os receptores envolvidos no controle
dessa resposta localizam-se internamente no 1o arco branquial. O trairão também possiu
quimiorreceptores de O2 envolvidos no controle da pressão arterial apenas no primeiro arco
branquial, participando de um controle barostático eficiente. Não foram identificados receptores
de O2 extrabranquiais em trairão. Este padrão difere da maioria dos peixes tolerantes à hipóxia
onde os estes receptores são importantes para iniciar rapidamente as respostas cardio-respiratórias
à hipóxia
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/1289 |
| Date | 24 January 2008 |
| Creators | Micheli, Mariana Andrade de |
| Contributors | Rantin, Francisco Tadeu |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciências Fisiológicas, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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