A lateralização do sistema nervoso autônomo parassimpático: evidências no controle cardíaco do tambaqui (Colossoma macropomum) e do esturjão branco (Acipenser transmontanus)

Abstract

O metabolismo aeróbio demanda um controle intrincado entre a frequência cardíaca e ventilatória. Especialmente nos peixes, os quais realizam trocas gasosas em um meio (água) que possui concentração de oxigênio 30 vezes menor e densidade 1000 vezes maior em comparação com o ar atmosférico – dificultando a eficiência respiratória desses animais. Assim, esse complexo controle precisa ser capaz de realizar ajustes muito rápidos, afim de manter sua eficiência. Este é o papel do sistema nervoso autônomo (SNA), onde a divisão parassimpática é capaz de realizar esses ajustes quase instantaneamente controlando a frequência cardíaca batimento a batimento e consequentemente mantendo a pressão arterial e o padrão ventilatório necessários para a manutenção da homeostase. O SNA atua no controle cardiorrespiratório por meio de projeções de feixes nervosos que formam o nervo vago. As evidencias recentes apontam para uma lateralização deste nervo em grupos como repteis e mamíferos, sendo os lados direito e esquerdo apresentando funções diferentes no controle cardiorrespiratório. Assim, por meio de tratamentos farmacológicos, e analises da frequência cardíaca e respiratória, a presente proposta visou revelar a existência desta lateralização em peixes e melhor compreender este controle e suas origens no sistema nervoso central. Mostramos que o SNA age de forma lateralizada no controle cardíaco de tambaquis e esturjões sendo que o vago esquerdo é mais participativo no tambaqui e o direito no esturjão, além disso, mostramos que o esturjão branco, embora capaz de ajustes rápidos da frequência cardíaca (quimiorreflexo ou susto) não possui barorreflexo.

Aerobic metabolism requires an intricate control between heart rate and ventilation. Especially in fish, which perform gas exchanges in a medium (water) that has an oxygen concentration 30 times lower and a density 1000 times higher compared to atmospheric air - hindering the respiratory efficiency of these animals. Thus, this complex control needs to be able to make adjustments very quickly, in order to maintain its efficiency. This is the role of the autonomic nervous system (ANS), where the parasympathetic division is able to make these adjustments almost instantly by controlling the heart rate beat by beat and consequently maintaining the blood pressure and the ventilatory pattern necessary to maintain homeostasis. The ANS acts in cardiorespiratory control through projections of nerve bundles that form the vagus nerve. Recent evidence points to a lateralization of this nerve in groups such as reptiles and mammals, with the right and left sides having different functions in cardiorespiratory control. Thus, through pharmacological treatments, and heart and respiratory and heart rate analyzes, the present proposal aimed to reveal the existence of this lateralization in fish and better understand this control and its origins in the central nervous system. We show that the ANS acts in a lateralized way in the cardiac control of tambaquis and sturgeons, with the left vagus being more participative in tambaqui and the right in sturgeon, in addition, we show that the white sturgeon, although capable of rapid heart rate adjustments (chemoreflex or fright) has no baroreflex.