Silva, Henrique Nuno Nazaré e2016Silva , H N N E 2016 , Contribuição para a compreensão da microcirculação periférica e da sua regulação através dos componentes oscilatórios do fluxo medido por laser doppler . .Orientação: Maria Julia Buján, Luís Monteiro Rodrigues; co-orientação: Hugo FerreiraA microcirculação refere-se ao conjunto dos vasos sanguíneos com calibre inferior a 150 μm responsáveis pelo transporte de oxigénio e nutrientes para as células e de produtos do metabolismo para os sistemas de eliminação. O fluxo sanguíneo microcirculatório é regulado de forma complexa, por mecanismos intrínsecos e extrínsecos aos próprios tecidos. Qualquer disfunção que ocorra numa rede microvascular poderá comprometer a viabilidade tecidular A pele tem sido explorada, desde há vários anos, como um modelo potencialmente representativo dos fenómenos de regulação normal e alterada do fluxo sanguíneo microcirculatório, em larga medida devido à facilidade de acesso à sua rede microvascular. O estudo da microcirculação cutânea tem sido progressivamente facilitado pelo desenvolvimento de diversas tecnologias não invasivas, como é o caso da fluxometria por laser Doppler (LDF) e da gasimetria transcutânea, entre as mais utilizadas. Por último, é cada vez mais frequente realizar manobras de provocação que visam alterar as condições iniciais de perfusão e induzir respostas compensatórias, aumentando a sensibilidade da análise. Contudo, muitas destas tecnologias registam fenómenos oscilatórios de natureza complexa e de difícil interpretação, o que limita o acesso a esta informação in vivo. A exploração do sinal de LDF, em particular dos seus componentes oscilatórios, torna-se essencial para o estudo da regulação da microcirculação em condições de perfusão normal e alterada, pelo que orientámos o presente estudo no sentido de aprofundar o nosso conhecimento sobre estes temas através da questão “qual a contribuição dos componentes oscilatórios do sinal de LDF para a regulação da função microcirculatória“ ? Para responder a esta pegunta estabelecemos os seguintes objetivos: (i) desenvolver metodologias que permitam obter parâmetros funcionais microcirculatórios in vivo em indivíduos saudáveis de diferentes idades e caracterizar eventuais alterações relacionadas com o envelhecimento; (ii) encontrar as melhores ferramentas de análise fina do sinal de LDF; (iii) desenvolver um modelo animal que permita testar os intrumentos até aqui desenvolvidos, olhando mais aprofundadamente, se possível, para os fenómenos em causa; viii Para o primeiro objetivo foram estudados dois grupos de indivíduos saudáveis – um grupo de 35 indivíduos jovens, com idades compreendidas entre os 18 e os 30 anos (22,1 ± 3,7), e um grupo de 30 indivíduos saudáveis, mais velhos, com idades compreendidas entre os 40 e os 65 anos (50,8 ± 7,6). Em ambos os grupos foram registados sinais de LDF, de pressão transcutânea de oxigénio (tcpO2) e de perda transepidérmica de água (PTEA) durante a realização de três protocolos experimentais – elevação passiva da perna, oclusão supra-sistólica ao nível do tornozelo e respiração de oxigénio a 100%. Para o segundo objetivo foram aplicadas três ferramentas de análise – a transformada de wavelet (WT), a análise de flutuação retificada (DFA) e a análise de entropia à multiescala (MSE). Para o terceiro objetivo foi utilizado um grupo de 16 murganhos C57BL/6 com idades entre as 8 e as 27 semanas, tendo sido submetidos à respiração de oxigénio a 100% enquanto sedados e outro grupo de 9 murganhos de 16 semanas aos quais foi induzida isquémia unilateral do membro posterior, submetidos ao protocolo de respiração de oxigénio a 100%, antes e depois desta indução. Os resultados obtidos pelos objetivos, permitiram chegar às seguintes conclusões: (i) o protocolo de elevação passiva da perna provoca uma resposta vascular semelhante à encontrada no protocolo de oclusão supra-sistólica, podendo ser utilizado como alternativa a este; ambos induzem respostas hiperémicas compensatórias comparáveis. A oclusão permitiu revelar uma relação inversa entre a amplitude do sinal de LDF e a amplitude da PTEA, o mais importante indicador da função de “barreira” epidérmica; (ii) o protocolo de respiração de oxigénio a 100% é o mais fácil de aplicar no humano. O padrão de resposta envolve na maioria dos casos diminuição da perfusão / vasoconstrição embora o aumento da perfusão / vasodilatação também tenha sido observado. No entanto, a análise dos sinais de LDF não permitiu encontrar diferenças estatisticamente significativas nas respostas vasculares entre indivíduos de idades diferentes. Já a gasimetria transcutânea permitiu encontrar menores níveis de tcpO2 em indivíduos mais velhos, refletindo uma redução da capacidade de extração de oxigénio. A relação inversa entre o sinal de LDF e a PTEA foi aqui consistentemente registada. (iii) as análises de WA e de MSE foram as que demonstraram maior interesse na comparação das alterações das propriedades dos sinais de LDF entre as diferentes ix fases de cada protocolo e na comparação de indivíduos de diferentes idades. O protocolo de elevação passiva da perna foi o único que permitiu encontrar diferenças nas respostas vasculares, avaliadas por LDF, entre indivíduos de diferentes idades – indivíduos mais velhos apresentam um maior nível de perfusão basal, explicada por uma maior atividade miogénica, com menor nível de entropia, e respondem à manobra de elevação com uma maior atividade miogénica e simpática juntamente com uma menor atividade endotelial independente de monóxido de azoto (NO) face aos indivíduos mais jovens; (iv) O modelo animal revelou: a. Como no humano, um padrão de resposta vascular à respiração de oxigénio a 100% semelhante, com diminuição da perfusão / vasoconstrição e aumento da perfusão / vasodilatação; b. Neste modelo, após a indução da isquémia do membro posterior, o membro controlo respondeu consistentemente com diminuição de perfusão enquanto que o membro isquémico respondeu com aumento de perfusão; c. Ainda como nos humanos, conseguimos identificar, no murganho, seis bandas espetrais no sinal de LDF, compatíveis com as seguintes atividades: cardíaca (5,3- 4,6 Hz), respiratória (3,8-3,2 Hz), miogénica (0,17-0,059 Hz), simpática (0,052-0,020 Hz), endotelial NO-dependente (0,017-0,0094 Hz), e endotelial NO-independente (0,0084-0,0042 Hz); d. Tratar-se de um modelo adequado para o estudo da fisiologia e da patofisiologia circulatórias; (v) A análise de wavelet é aquela que melhor permite compreender a contribuição dos diferentes determinantes que competem para a regulação da microcirculação durante a resposta às diferentes condições de perfusão experimentalmente desenvolvidas. A resposta de diminuição da perfusão / vasoconstrição relacionada com a hiperóxia parece dever-se à redução de ambas as componentes endoteliais, em ambos os modelos.application/pdfporopenAccessDOUTORAMENTO EM CIÊNCIAS DA SAÚDEMEDICINACIÊNCIAS DA SAÚDEFLUXOMETRIA POR LASER-DOPPLERMICROCIRCULAÇÃOTRANSFORMADA DE WAVELETMEDICINEHEALTH SCIENCESLASER-DOPPLER FLOWMETRYMICROCIRCULATIONWAVELET TRANSFORMother