Coordination déglutitions non nutritives-respiration lors d'un stress postnatal chez l'agneau nouveau-né : effets de l'hypoxie/hypercapnie et de la fumée secondaire

En période néonatale, les problèmes d'ordre respiratoire et nutritif comptent parmi les plus fréquents et sont selon certaines études impliqués dans le syndrome de mort subite du nourrisson (SMSN). Ainsi, les déglutitions non-nutritives (DNN) se présentent comme une fonction fondamentale en période néonatale notamment pour la clairance des voies aériennes supérieures des sécrétions salivaires et des reflux laryngopharyngés. Il apparaît plus précisément que la coordination entre DNN et respiration est indispensable pour la prévention des aspirations pulmonaires et la prolongation des apnées. Le but de cette thèse de doctorat est de comprendre et d'analyser l'effet de certains stress respiratoires comme l’hypoxie (Hx 10% O[indice inférieur 2]), l’hypercapnie (Hc 5% C0[indice inférieur 2]) ou encore la fumée environnementale de cigarette (FEC) sur la fonction de déglutition en terme de fréquence des DNN et de coordination DNN-respiration en tenant compte des stades de conscience. MÉTHODE : Suite à la construction et à la validation d'un système de production et d'exposition à la FEC, un total de 36 agneaux nouveau-nés est instrumenté chroniquement pour l’enregistrement d'un électrocardiogramme, du mouvement des yeux, d'un électrocorticogramme, du flux nasal et de l'activité des muscles thyroaryténoïdiens (constricteurs de la glotte) par télémétrie. Des enregistrements polysomnographiques sont effectués chez les agneaux nouveau-nés sans sédation ni contention exposés en aigu à l'Hx ou l'Hc ou en chronique à la FEC. RÉSULTATS : L'analyse des données polysomnographiques obtenues chez les agneaux exposés révèle une augmentation de la fréquence des DNN (p=0,005) ainsi qu’une augmentation significative de la fréquence des DNN de type ie (commence en inspiration et se termine en expiration) dans tous les stades de conscience en Hc (p < 0,001). Paradoxalement, l’Hx n'a pas d'effet sur la déglutition. La FEC, quant à elle, perturbe légèrement la coordination DNN-respiration en sommeil calme (SC) en diminuant les DNN de type i (commence et se termine en inspiration). CONCLUSION : La coordination DNN-respiration semble être une fonction physiologique très robuste et difficilement perturbable dès la période néonatale en regard de son importance capitale dans la prévention des aspirations et de la prolongation des apnées. Cependant, certains stress comme l’Hc et dans une moindre mesure la FEC semblent être capable [i.e. capables] de perturber cette coordination. D'autres études seront nécessaire [i.e. nécessaires] pour caractériser la coordination DNN-respiration

Validation of a new automatic smoking machine to study the effects of cigarette smoke in newborn lambs

The aim of this study was to describe the characteristics and validate the use of a new, custom-built automatic smoking machine (ASM), primarily designed to study the effects of an environmental tobacco smoke surrogate (ETS surrogate) exposure in animals of various sizes, including large animals. The equipment includes a programmable ASM coupled to a vented whole body chamber, where animals can be exposed to both mainstream and sidestream smoke. The user-friendly interface allows for full programming of puff volume (1-60 mL), time interval between two puffs (1-60 s) and between two cigarettes (1-60 min). Eight newborn lambs were exposed to either 10 (4 lambs, C10 group) or 20 (4 lambs, C20 group) cigarettes, 8 h per day for 15 days. Four additional control, lambs were exposed to air (C0 group). Weight gain was identical in all three groups of lambs. Urinary cotinine/creatinine ratio increased with the number of cigarettes smoked (C0: 11 ± 7 ng/mg; C10: 961 ± 539 ng/mg; C20: 1821 ± 312 ng/mg), with levels in the C10 and C20 groups in keeping with values published in infants exposed to ETS. Overall, results show that our new ASM is especially well suited for ETS surrogate exposure in non-restrained, non-anaesthetized large animals such as sheep

Effects of postnatal environmental tobacco smoke on non-nutritive swallowing-breathing coordination in newborn lambs

While prenatal environmental tobacco smoke (ETS) exposure is a well-known risk factor for sudden infant death syndrome, the effect of postnatal ETS exposure is less clear. The objective of this study was to investigate the effect of postnatal ETS exposure on non-nutritive swallowing (NNS) and NNS-breathing coordination, which are crucial to prevent aspiration related-cardiorespiratory events. Eighteen newborn lambs (6 per group) were randomly exposed to either 10 cigarettes/day, 20 cigarettes/day or room air for 15 days. Lambs were instrumented for recording states of alertness, swallowing, electrocardiogram and breathing; recordings were performed in non-sedated lambs at the end of ETS exposure. Urinary cotinine/creatinine ratio confirmed relevant real-life exposure. Postnatal ETS exposure had no effect on NNS frequency but tended to decrease inspiratory NNS (p=0.07) during quiet sleep. No effect on respiratory or heart rate (p>0.6), apnea index (p=0.2) or sleep states (p=0.3) was observed. In conclusion, postnatal ETS exposure in lambs had only mild effects on NNS-breathing coordination

Effects of postnatal smoke exposure on laryngeal chemoreflexes in newborn lambs

Laryngeal chemoreflexes (LCR), which are elicited by the contact of liquids such as gastric refluxate with laryngeal mucosa, may trigger some cases of sudden infant death syndrome. Indeed, while LCR in mature mammals consist in lower airway protective responses, previous animal data have shown that LCR in immature newborns can include laryngospasm, apnea, bradycardia and desaturation. The present study was aimed at testing the hypothesis that postnatal exposure to cigarette smoke is responsible for enhancing cardiorespiratory inhibition observed with LCR. Eight lambs were exposed to cigarette smoke (20 cig/day) during 16 days and compared to seven control lambs. Urinary cotinine/creatinine ratio was measured at a level relevant to previously published levels in infants. On D15-D16, 0.5 ml of HCl (pH 2), milk, distilled water or saline was injected onto the larynx via a chronic supra-glottal catheter during sleep. Results showed that exposure to cigarette smoke significantly enhanced apneas and bradycardias during LCR while significantly decreasing swallowing and arousal. These results were observed independently of the state of alertness and of the experimental solution tested. In conclusion, 15 day-postnatal exposure to cigarette smoke increases cardiorespiratory inhibition and decreases lower airway protective mechanisms in non-sedated, full-term lambs

Effects of reflux laryngitis on non-nutritive swallowing in newborn lambs

Reflux laryngitis in infants may be involved not only in laryngeal disorders, but also in disorders of cardiorespiratory control through its impact on laryngeal function. Our objective was to study the effect of reflux laryngitis on non-nutritive swallowing (NNS) and NNS-breathing coordination. Two groups of six newborn lambs, randomized into laryngitis and control groups, were surgically instrumented for recording states of alertness, swallowing and cardiorespiratory variables without sedation. A mild to moderate reflux laryngitis was induced in lambs from the experimental group. A significant decrease in the number of NNS bursts and apneas was observed in the laryngitis group in active sleep (p=0.03). In addition, lower heart and respiratory rates, as well as prolonged apnea duration (p<0.0001) were observed. No physiologically significant alterations in NNS-breathing coordination were observed in the laryngitis group. We conclude that a mild to moderate reflux laryngitis alters NNS burst frequency and autonomous control of cardiac activity and respiration in lambs

Coordination déglutitions non nutritives-respiration lors d'un stress postnatal chez l'agneau nouveau-né : effets de l'hypoxie/hypercapnie et de la fumée secondaire

En période néonatale, les problèmes d'ordre respiratoire et nutritif comptent parmi les plus fréquents et sont selon certaines études impliqués dans le syndrome de mort subite du nourrisson (SMSN). Ainsi, les déglutitions non-nutritives (DNN) se présentent comme une fonction fondamentale en période néonatale notamment pour la clairance des voies aériennes supérieures des sécrétions salivaires et des reflux laryngopharyngés. Il apparaît plus précisément que la coordination entre DNN et respiration est indispensable pour la prévention des aspirations pulmonaires et la prolongation des apnées. Le but de cette thèse de doctorat est de comprendre et d'analyser l'effet de certains stress respiratoires comme l’hypoxie (Hx 10% O[indice inférieur 2]), l’hypercapnie (Hc 5% C0[indice inférieur 2]) ou encore la fumée environnementale de cigarette (FEC) sur la fonction de déglutition en terme de fréquence des DNN et de coordination DNN-respiration en tenant compte des stades de conscience. MÉTHODE : Suite à la construction et à la validation d'un système de production et d'exposition à la FEC, un total de 36 agneaux nouveau-nés est instrumenté chroniquement pour l’enregistrement d'un électrocardiogramme, du mouvement des yeux, d'un électrocorticogramme, du flux nasal et de l'activité des muscles thyroaryténoïdiens (constricteurs de la glotte) par télémétrie. Des enregistrements polysomnographiques sont effectués chez les agneaux nouveau-nés sans sédation ni contention exposés en aigu à l'Hx ou l'Hc ou en chronique à la FEC. RÉSULTATS : L'analyse des données polysomnographiques obtenues chez les agneaux exposés révèle une augmentation de la fréquence des DNN (p=0,005) ainsi qu’une augmentation significative de la fréquence des DNN de type ie (commence en inspiration et se termine en expiration) dans tous les stades de conscience en Hc (p < 0,001). Paradoxalement, l’Hx n'a pas d'effet sur la déglutition. La FEC, quant à elle, perturbe légèrement la coordination DNN-respiration en sommeil calme (SC) en diminuant les DNN de type i (commence et se termine en inspiration). CONCLUSION : La coordination DNN-respiration semble être une fonction physiologique très robuste et difficilement perturbable dès la période néonatale en regard de son importance capitale dans la prévention des aspirations et de la prolongation des apnées. Cependant, certains stress comme l’Hc et dans une moindre mesure la FEC semblent être capable [i.e. capables] de perturber cette coordination. D'autres études seront nécessaire [i.e. nécessaires] pour caractériser la coordination DNN-respiration

Rats desensitized by capsaicin alter their food intake regulation especially at cold ambient temperature

Adult rats were treated subcutaneously for 10 days with capsaicin, and their food intake and body weight were recorded for almost 6 weeks after stopping the treatment. The animals were exposed to different ambient temperatures: Ta (22, 32, 35, 10 and 22\ub0C). In the capsaicin-treated group a persistent increase in food intake and a reduction of body weight were observed when the animals were exposed to the lowest T a of 10\ub0C. Starting from this temperature, food intake remained significantly higher than in controls until the end of the experiment at a Ta of 22\ub0C. The discrepancy between body weight increase and food intake especially at low temperature (10\ub0C) suggests that capsaicin could prevent suppression of food intake through the mediation of capsaicin-sensitive vagal afferent fibers by activation of cold-temperature-sensitive receptors