Influência de oscilações agudas na temperatura ambiental na função, controle e eficiência do sistema cardiorrespiratório de um teleósteo neotropical: a traíra (Hoplias malabaricus)

• Processo: 20/04335-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia Comparada
• Pesquisador responsável: Carlos Arturo Navas Iannini
• Beneficiário: Vinicius Araújo Armelin
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Sistema cardiovascular Sistema respiratório Temperatura Peixes Teleostei Traíra Barorreflexo Quimiorreflexo Metabolismo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: barorreflexo | Metabolismo Aeróbico | Peixes | Quimiorreflexo | Tolerância Termal | Fisiologia Termal e Cardiorrespiratória

Resumo

As mudanças climáticas vêm causando profundas alterações na distribuição e nas estruturas populacionais de organismos vivos, em especial devido às influências do aumento da temperatura global, ou de suas oscilações mais amplas e frequentes, nas funções corporais dos indivíduos. Para entender, prever e mitigar tais influências, é necessário investigar melhor os efeitos da temperatura na regulação homeostática dos sistemas fisiológicos em diferentes organismos. Existem muitas evidências de que a tolerância térmica em animais ectotérmicos está emparelhada à capacidade dos mesmos de sustentar suas funções fisiológicas basais, e determinado esforço acadêmico foi dedicado à descrição da falha do sistema cardiorrespiratório em atender às demandas corporais de oxigênio em altas temperaturas. Apesar disso, houve negligência da maioria das pesquisas quanto aos mecanismos subjacentes de regulação cardiorrespiratória que sustentam a integridade da cascata de extração e transporte de oxigênio e orquestram o fornecimento adequado desse gás aos tecidos - como o barorreflexo e o quimiorreflexo. Especificamente, o barorreflexo promove ajustes cardiovasculares que mantem a pressão arterial e o fluxo sanguíneo em níveis satisfatórios na superfície respiratória e nos tecidos corporais dos animais, colaborando para a sustentação das trocas gasosas e para o suprimento das necessidades celulares gerais. Já o quimiorreflexo promove ajustes cardiorrespiratórios que nivelam rapidamente a captação de oxigênio e a eliminação de dióxido de carbono com as demandas teciduais instantâneas dos indivíduos. Tanto o barorreflexo quanto o quimiorreflexo são mediados por atividade neuro-humoral atuante em curto prazo, e indícios recentes apontam determinada suscetibilidade dessa atividade a mudanças na temperatura. Nesse contexto, a presente proposta visa testar a hipótese de que elevações (para temperaturas supra-ótimas) ou diminuições (para temperaturas sub-ótimas) agudas na temperatura reduzem a eficiência dos mecanismos de regulação cardiorrespiratória em teleósteos (notadamente o barorreflexo e o quimiorreflexo), prejudicando a efetividade dos sistemas cardiovascular e respiratório na sustentação do metabolismo aeróbico. Para isso, espécimes de traíra (Hoplias malabaricus) aclimatados em condição térmica ótima (25°C) serão divididos em três grupos experimentais que serão avaliados por 1 hora em temperatura ótima (25°C) e por 24 horas após a: (1) manutenção da temperatura ótima (grupo 25°C; N = 10); (2) alteração aguda na temperatura para valor supra-ótimo (grupo 35°C; N = 10); e (3) alteração aguda na temperatura para valor sub-ótimo (grupo 15°C; N = 10). Ao longo das exposições à temperatura ótima, supra-ótima e sub-ótima, o metabolismo, a função e eficiência cardiorrespiratória na sustentação do metabolismo aeróbico, a função e eficiência barorreflexa, a função e eficiência quimiorreflexa, e o controle neuro-humoral cardiorrespiratório dos animais serão continuamente avaliados por meio da aquisição de 25 variáveis fisiológicas distintas - que permitirão uma investigação fenológica abrangente, e sem precedentes, acerca da influência de oscilações agudas na temperatura ambiental na capacidade desses animais sustentarem suas funções aeróbicas basais. (AU)