Exposure  study

Como parte da homeostase cardiovascular em anfíbios anuros, os barorreceptores localizados no sistema arterial atenuam as flutuações de curto prazo da PA reflexivamente por meio de efetores que ajustam a FC e a resistência vascular periférica. Os anuros apresentam uma alta taxa de formação de linfa, cerca de 10 vezes os valores para mamíferos, além de exibir um sistema linfático altamente eficiente para manter a homeostase do volume sanguíneo (DESAI, et al., 2010; HILMAN, et al., 2010). E como parte do sistema linfático dos anuros, os corações linfáticos localizados na região dorsal anterior e posterior do corpo participam na regulação do volume sanguíneo bombeando o excesso de fluído linfático gerado pela aumentada filtração transcapilar de volta ao sistema venoso (CROSSLEY e HILLMAN, 1999). Os anuros geralmente apresentam dois pares de corações linfáticos capazes de gerar pressões de ~1,0 a 1,5 kPa com frequência de ~40 a 60 batimentos por minuto. Sua importância também tem sido revelada no âmbito do controle da PA pela existência de inervação proveniente dos nervos espinhais (revisado por HEDRICK, et al., 2013), pela presença de vesículas do tipo granular sugerindo uma inervação adrenérgica (SCHIPP e FLINDT, 1968), e pela resposta reflexa de diminuição da frequência de pulsação dos corações linfáticos quando do aumento de PA, ou mesmo pela estimulação do nervo recorrente laríngeo que inerva os barorreceptores das artérias pulmocutâneas (CROSSLEY e HILLMAN, 1999; YAMANE, 1990).

É importante salientar que experimentos conduzidos a partir da destruição dos corações linfáticos resultam em um marcante aumento no volume de hemácias, aumento de edema intersticial, e consequente óbito do animal dentro de poucos dias (BAUSTIAN, 1988; ZWEMER e FOGLIA, 1943), mostrando assim a importância destes para a manutenção do

volume sanguíneo do animal. O fluido linfático extravascular gerado por alterações na PA nos anuros enfrenta problemas gravitacionais para ser devolvido ao sistema cardiovascular por meio dos corações linfáticos, tendendo a se acumular nos sacos linfáticos ventrais do animal. Assim, a presença de efetores capazes de superar a ação da gravidade e deslocar o fluido linfático verticalmente até os corações linfáticos é fundamental para a manutenção da homeostase cardiovascular dos anfíbios anuros. Dentre os efetores envolvidos no deslocamento de linfa está a contração de vários músculos esqueléticos das quais muitos deles estão inseridos na pele. A contração desta musculatura esquelética, muitas vezes associada com os sacos linfáticos dos membros anteriores e posteriores alteram a complacência e o volume dos sacos linfáticos ao redor, assim causando o movimento de linfa (DREWES, et al., 2007; 2013). Outro efetor muito importante no movimento linfático, sendo o principal responsável por direcionar o fluído linfático verticalmente de regiões mais ventrais dos sacos linfáticos até os corações linfáticos dorsais, é a ventilação pulmonar. A inflação e deflação pulmonar alteram a pressão e o volume dos sacos linfáticos ao redor, principalmente o grande seio linfático subvertebral que se encontra no espaço dorsal entre os pulmões e a coluna vertebral, além de apresentar comunicação direta com os corações linfáticos nos anuros (HEDRICK et al., 2007; 2013). Assim, a partir de uma perspectiva evolucionária, as respostas ventilatórias possivelmente moduladas pela estimulação dos barorreceptores no sapo cururu R. schneideri obtidas no presente trabalho podem contribuir para nosso entendimento com relação as inúmeras evidências da influência do sistema cardiovascular diretamente sobre as respostas respiratórias existentes para os mamíferos (BAEKEY, et al., 2010; BRUNNER, et al., 1982; STEWART, et al., 2011; WALKER e JENNINGS, 1998). Ainda mais interessante, nossos dados apresentam relação com estudos da literatura que mostram o papel da ventilação pulmonar na homeostase da pressão/volume nos anfíbios anuros (HEDRICK, et al., 2013). É importante salientar que os ajustes ventilatórios decorrentes da queda e aumento de PA no sapo R. schneideri são meramente correlativos e estudos mecanísticos são necessários para elucidar a real contribuição da ventilação no retorno linfático.

O núcleo do trato solitário é a maior região do tronco encefálico recebendo e integrando aferências provenientes do sistema cardiovascular e respiratório nos mamíferos (LOWEY e SPYER, 1990). As aferências barorreceptoras também convergem para o núcleo do trato solitário no sapo R. schineideri (BIANCHI-DA-SILVA, et al., 2000), mas qualquer outra transmissão sináptica no SNC dos anfíbios relacionada ao controle barorreflexo ainda é desconhecida. Estimulação elétrica de alta intensidade do nervo recorrente laríngeo provoca ajustes cardiovasculares tal como bradicardia e hipotensão, além de aumentar o período de

apneia em sapos R. marina não anestesiados (VAN VLIET e WEST, 1986). Esta observação corrobora a reduzida ventilação durante hipertensão vista em nossos sapos. Existe uma extensiva sobreposição entre as áreas de controle cardiovascular e respiratório em mamíferos; além disso, um aumento dose-dependente na pressão de pulso é capaz de estender o tempo de expiração em experimentos com ratos na preparação in situ indicando a presença de uma interação neural entre o barorreflexo e o padrão respiratório nestes animais (BAEKEY, et al., 2008; BAEKEY, et al., 2010). É possível que inputs barorreceptores para o núcleo do trato solitário nos anfíbios anuros poderiam causar a supressão ou a liberação do drive central respiratório contribuindo para a existência de hipopnéia ou hiperpnéia, respectivamente. Desta forma, as relações entre PA, ventilação e sistema linfático podem depender da integração central destas informações no SNC; entretanto, a existência deste circuito e/ou a interação destes entre si permanecem desconhecidos e demanda investigação adicional nos anfíbios.

Pode-se argumentar que a resposta respiratória a hipotensão resultaria de uma ativação do quimiorreflexo periférico, mas algumas evidências não suportam esta hipótese. Sabemos que nos sapos a resposta ventilatória à hipóxia é mediada por reduções na pressão parcial arterial de oxigênio (PaO2; BRANCO e GLASS, 1995; WANG, et al., 1994). Ainda neste

contexto, a frequência de disparos dos quimiorreceptores carotídeos no sapo R. marinanão aumenta até que a PaO2 caia entre 5,3-8,0kPa (40-60mmHg), e permanecem silenciados em

condições gasosas hiperóxicas (30%; VAN VLIET e WEST, 1992). Assim, uma aumentada FIO2 (0.30) no ar reduziu a ventilação basal dos nossos sapos e não foi capaz de abolir a

resposta ventilatória a hipotensão (Figura 8), sugerindo um pequeno ou mesmo nenhum envolvimento destes quimiorreceptores. Adicionalmente, as respostas ventilatórias à hipóxia no sapo R. schneideri, a fim de melhorar as trocas gasosas pulmonares, são mediadas

primariamente alterando o VC ao invés da FR (BÍCEGO-NAHAS, et al., 2001;

GARGAGLIONI e BRANCO, 2001; 2003), enquanto aumentos na ventilação induzidos pela hipotensão no presente estudo foram ajustados primariamente por meio do aumento na FR do que no VC (Figura 2). Nós também sabemos que, pelo menos no sapo R. marina, os

quimiorreceptores do labirinto carotídeo não são sensíveis as variações de fluxo sanguíneo, pois a atividade nervosa aferente proveniente destes receptores não é afetada pela interrupção no suprimento sanguíneo do labirinto carotídeo e a hipóxia passa a não ser mais efetiva em estimular os quimiorreceptores nestas condições (VAN VLIET e WEST, 1992). Portanto, nossos dados sugerem que as respostas ventilatórias durante a hipotensão aguda podem ser potencialmente relacionadas à influência dos barorreceptores sobre as áreas respiratórias. Em

favor desta hipótese temos os resultados com a hipertensão induzindo respostas opostas a hipotensão (reduzida ventilação).