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Drummond LR, Campos HO, de Andrade Lima PM, da Fonseca CG, Kunstetter AC, Rodrigues QT, Szawka RE, Natali AJ, Prímola-Gomes TN, Wanner SP, Coimbra CC. Impaired thermoregulation in spontaneously hypertensive rats during physical exercise is related to reduced hypothalamic neuronal activation. Pflugers Arch 2020; 472:1757-1768. [PMID: 33040159 DOI: 10.1007/s00424-020-02474-2] [Citation(s) in RCA: 3] [Impact Index Per Article: 0.8] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 05/31/2020] [Revised: 09/05/2020] [Accepted: 10/06/2020] [Indexed: 12/25/2022]
Abstract
This study aimed to evaluate the physical exercise-induced neuronal activation in brain nuclei controlling thermoregulatory responses in hypertensive and normotensive rats. Sixteen-week-old male normotensive Wistar rats (NWRs) and spontaneously hypertensive rats (SHRs) were implanted with an abdominal temperature sensor. After recovery, the animals were subjected to a constant-speed treadmill running (at 60% of the maximum aerobic speed) for 30 min at 25 °C. Core (Tcore) and tail-skin (Tskin) temperatures were measured every minute during exercise. Ninety minutes after the exercise, the rats were euthanized, and their brains were collected to determine the c-Fos protein expression in the following areas that modulate thermoregulatory responses: medial preoptic area (mPOA), paraventricular hypothalamic nucleus (PVN), and supraoptic nucleus (SON). During treadmill running, the SHR group exhibited a greater increase in Tcore and an augmented threshold for cutaneous heat loss relative to the NWR group. In addition, the SHRs showed reduced neuronal activation in the mPOA (< 49.7%) and PVN (< 44.2%), but not in the SON. The lower exercise-induced activation in the mPOA and PVN in hypertensive rats was strongly related to the delayed onset of cutaneous heat loss. We conclude that the enhanced exercise-induced hyperthermia in hypertensive rats can be partially explained by a delayed cutaneous heat loss, which is, in turn, associated with reduced activation of brain areas modulating thermoregulatory responses.
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Affiliation(s)
- Lucas Rios Drummond
- Laboratório de Endocrinologia e Metabolismo, Departamento de Fisiologia e Biofísica, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antônio Carlos, 6627., Belo Horizonte, MG, 31270-901, Brazil.
| | - Helton Oliveira Campos
- Laboratório de Endocrinologia e Metabolismo, Departamento de Fisiologia e Biofísica, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antônio Carlos, 6627., Belo Horizonte, MG, 31270-901, Brazil
| | - Paulo Marcelo de Andrade Lima
- Laboratório de Endocrinologia e Metabolismo, Departamento de Fisiologia e Biofísica, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antônio Carlos, 6627., Belo Horizonte, MG, 31270-901, Brazil
| | - Cletiana Gonçalves da Fonseca
- Laboratório de Fisiologia do Exercício, Departamento de Educação Física, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Ana Cançado Kunstetter
- Laboratório de Fisiologia do Exercício, Departamento de Educação Física, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Quezia Teixeira Rodrigues
- Laboratório de Endocrinologia e Metabolismo, Departamento de Fisiologia e Biofísica, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antônio Carlos, 6627., Belo Horizonte, MG, 31270-901, Brazil
| | - Raphael Escorsim Szawka
- Laboratório de Endocrinologia e Metabolismo, Departamento de Fisiologia e Biofísica, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antônio Carlos, 6627., Belo Horizonte, MG, 31270-901, Brazil
| | - Antônio José Natali
- Laboratório de Biologia do Exercício, Departamento de Educação Física, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG, Brazil
| | - Thales Nicolau Prímola-Gomes
- Laboratório de Biologia do Exercício, Departamento de Educação Física, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG, Brazil
| | - Samuel Penna Wanner
- Laboratório de Fisiologia do Exercício, Departamento de Educação Física, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Cândido Celso Coimbra
- Laboratório de Endocrinologia e Metabolismo, Departamento de Fisiologia e Biofísica, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antônio Carlos, 6627., Belo Horizonte, MG, 31270-901, Brazil
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Damatto RL, Cezar MDM, Santos PPD. Control of Body Temperature during Physical Exercise. Arq Bras Cardiol 2019; 112:543-544. [PMID: 31188960 PMCID: PMC6555564 DOI: 10.5935/abc.20190081] [Citation(s) in RCA: 1] [Impact Index Per Article: 0.2] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Download PDF] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 12/14/2022] Open
Affiliation(s)
- Ricardo Luiz Damatto
- Sociedade Cultural e Educacional de Itapeva - Educação Física, Itapeva, SP - Brazil.,Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho Campus de Botucatu - Faculdade de Medicina, Botucatu, SP - Brazil
| | - Marcelo Diarcadia Mariano Cezar
- Sociedade Cultural e Educacional de Itapeva - Educação Física, Itapeva, SP - Brazil.,Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho Campus de Botucatu - Faculdade de Medicina, Botucatu, SP - Brazil
| | - Priscila Portugal Dos Santos
- Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho Campus de Botucatu - Faculdade de Medicina, Botucatu, SP - Brazil
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