Cerebrovascular Response to Carbon Dioxide in women with Pulmonary Arterial Hypertension and Healthy Controls: implications for Sleep Disordered Breathing and Ventilatory Response

Autor: Treptow, Erika Cristine [UNIFESP]
Přispěvatelé: Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), Neder, José Alberto [UNIFESP]
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2014
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UNIFESP
Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
instacron:UNIFESP
Popis: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Fundamentação: O dióxido de carbono (CO2) tem relevância crucial no controle ventilatório já que alterações nas suas pressões parciais influenciam o grau de estimulação dos quimiorreceptores - particularmente os centrais - e o tônus vascular cerebral. A hipertensão arterial pulmonar (HAP) caracteriza-se por hiperventilação alveolar e consequente hipocapnia, tanto no repouso quanto no exercício. A hipocapnia crônica tem o potencial de instabilizar o controle ventilatório via embotamento da reatividade cerebrovascular ao CO2 (RCVCO2). Neste contexto, o comprometimento da capacidade vasodilatadora permitiria excessiva estimulação ventilatória na hipercapnia e a vasoconstrição deficiente levaria a insuficiente estimulação ventilatória na hipocapnia. Tais anormalidades tendem a ser particularmente importantes quando as influências humorais tem papel preponderante no controle ventilatório, e.g., no sono e no exercício. Portanto, torna-se lícito supor que, se presente, o comprometimento da RCVCO2 seria particularmente deletério na HAP induzindo a distúrbios respiratórios do sono (DRS) e excessiva resposta ventilatória ao CO2. Objetivos: Investigar a RCVCO2 e suas possíveis interrelações com os DRS e a resposta ventilatória no repouso e no exercício em pacientes com HAP e indivíduos saudáveis de mesma idade e sexo. Hipótese: A menor RCVCO2, nas pacientes com HAP, estaria associada com maior frequência de DRS e resposta ventilatória excessiva tanto no repouso quanto no exercício comparativamente às controles. Métodos: A RCVCO2 foi medida em 25 pacientes do sexo feminino com HAP e 10 controles pareadas por idade. Um índice de fluxo sanguíneo cerebral (IFS, Mol.l-1.s-1) foi obtido pela taxa de incremento do corante indocianina verde mensurada pela espectroscopia por raios quasi-infravermelhos (NIRO 200, Hamamatsu Inc, Japan) sobre o córtex pré-frontal. A razão entre variações no IFS e na PCO2 trancutânea (PCO2tc, mmHg) estimou a RCVCO2 durante dois testes em hipercapnia (CO2 3% e 5%) e dois em hipocapnia (leve e moderada). A investigação de DRS foi realizada pela polissonografia de noite inteira e a resposta ventilatória avaliada durante o repouso e no exercício cardiorrespiratório incremental em cicloergômetro. Resultados: Como esperado, menores valores de pressão PCO2 foram encontrados nas pacientes em comparação às controles (30 ± 4 mmHg vs. 33 ± 2 mmHg; p 0,05). Conclusão: Pacientes com HAP apresentam importante comprometimento da RCVCO2. Tais anormalidades, entretanto, não parecem estar mecanisticamente relacionadas com os DRS e a excessiva resposta ventilatória no repouso e no exercício. Rationale: Carbon dioxide (CO2) is paramount for the ventilatory control as changes in its partial pressures influence chemoreceptor stimulation – particularly central chemoreception -, and the cerebrovascular tone. Pulmonary arterial hypertension (PAH) is characterized by alveolar hyperventilation with consequent hypocapnia at rest and exercise. Chronic hypocapnia, in turn, might destabilize the ventilatory control system by impairing cerebrovascular reactivity to CO2 (CVRCO2). In this context, impaired vasodilation would allow excessive ventilatory stimulation during hypercapnia and insufficient vasoconstriction would lead to blunted ventilatory response to hypocapnia. Such abnormalities are likely to be particularly relevant when the humoral influences play a dominant role in the ventilatory control, e.g., during sleep and exercise. It is valid to assume, therefore, that any impairment in RCVCO2 would be particularly harmful in PAH patients leading to sleep disordered breathing (SDB) and excessive ventilation. Purposes: To determine CVRCO2 and its possible interrelations with SDB and excessive ventilatory responses at rest and exercise in PAH patients and age- and gender-matched controls. Hypothesis: Blunted CVRCO2 in PAH patients would be related to a higher frequency o SDB events and excessive ventilatory responses at rest and during exercise in PAH patients compared to controls. Methods: CVRCO2 was measured in 25 females with PAH and 10 controls. A cerebral blood flow index (BFI, Mol.l-1.s-1) was obtained by measuring the rate of increase in indocyanine green by near-infrared spectroscopy (NIRO 200, Hamamatsu Inc, Japan) in the prefrontal cortex. The ratio between changes in BFI and transcutaneous PCO2 (PCOtc, mmHg) estimated CVRCO2 in response to two hypercapnic (CO2 3% and 5%) and two hypocapnic (low and moderate) tests. SDB was investigated in a full-night polysomnography and the ventilatory responses assessed during the above-mentioned maneuvers and on an incremental cardiopulmonary exercise test. Results: As expected, lower PartCO2 values were found in patients compared to controls (30± 4 mmHg vs. 33 ± 2 mmHg; p 0,05). Conclusion: PAH patients presented with substantial impairments in RCVCO2. These abnormalities, however, were neither related to SDB nor to excessive resting and exercise ventilatory responses in this patient population. BV UNIFESP: Teses e dissertações
Databáze: OpenAIRE
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