Anatomy and Physiology: “hand in hand” evolving

Anatomy and Physiology are closely linked and are fundamental curricular units in numerous courses related to the life sciences. Ancestral documents prove that the history of Anatomy and Physiology began in Egypt and is associated with Hippocrates (460-370 BC), known as the Father of Medicine, and his work “Corpus Hippocraticus”. The Greek physician Claudius Galenus (129-200 AD) developed works in the areas of Anatomy and Physiology. From the results of his experiments on animals comes the concept of experimental physiology. Galen is considered the “father” of experimental physiology and his work “On the use of parts of the human body” governed medicine for fourteen centuries, after which some of his theories were contested. Renaissance artists, such as Leonardo da Vinci and Michelangelo, studied bodies to obtain perfection in artistic forms, contributing to the development of Anatomy. At the Renaissance, the meaning of the word Physiology according to the definition of Jean Fernel (1497-1558) arose for the first time. This was known for the famous phrase: “Anatomy is to Physiology as Geography is to History: both describe the theater of operations”. Jean Fernel is the cornerstone between medieval medicine and modern age medicine. Vesalius (1514-1564) corrected mistakes made by other anatomists and wrote the work “De humani corporis fabrica” which contributed to the recognition of anatomy as a basic science. In the 17th century, one of the greatest contributions to Physiology dates to 1628, the year of the publication of the work “Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus”, by William Harvey (1578-1657), where anatomy was first described and the movement of the heart and the consequent circulation of blood throughout the body. “De Motu Cordis” was the first treatise of the modern age dedicated to a strictly physiological theme. In 1876 the Society of Physiology was founded in London and in 1887 the Society of American Physiology was founded in the United States of America. Both were dedicated to scientific research, education and dissemination of concepts related to physiology. The first International Congress of Anatomy was held in 1895 in Basel

The issue of outwelling in the Guadiana River estuary (Portugal): some findings and research suggestions in the context of recent evidence

Abstract The ‘‘Outwelling Theory’’ states that salt marshes play a major role in exporting production to adjacent estuarine and coastal ecosystems. However, it has been found that some marshes act as net importers instead of net exporters of organic matter and nutrients. Once we include mangroves and refine the analysis to comprehend bacterioplankton, organic and stable isotope tracers, the picture became, more complex, making room for a revival of the outwelling idea. The exchanges between the Castro Marim salt marsh and the main estuary were tentatively established determining periodically, in a selected cross-section, the concentrations of TSS, FSS, VSS, NH4, NO2, NO3, NKjeldhal, SiO4, PO4, TDP, Chlorophyll a and Pheopigments, measuring their fluxes along tidal cycles and computing the corresponding budgets. Apparently, the sedimentary behaviour of the marsh will be close to equilibrium during the period of study. However, it will import mainly inert matter and export mainly organic matter in the same period. Moreover, extrapolating these results to the entire Guadiana salt marshes, the exchanges of sediment do not seem to be significant. Particularly, the marshes will not trap a significantly amount sediment transported by the main river (0.5%). It also seems to follow, that in a general way, the Guadiana salt marshes might have a more significant role than was anticipated in the system economy ofOMand nutrients and their outwelling to coastal waters, assuring outputs that could amount to something like 6% of the river load of N, 1.2% of the river load of P, and 20-57% of the river load of TOC, for an average year, and 42% of the river load of Nand 35% of the river load of P in a dry year. These findings suggest that a more detailed investigation, over an extended period of time, is certainly worthwhile

Uncertainties in import/export studies and the outwelling theory. An analysis with the support of hydrodynamic modelling

According to the “outwelling theory”, salt marshes are net exporters of primary production. This view has been contested, inducing a considerable interest in the subject. Both theses are based on annual budgets of organic matter exchange across salt marsh boundaries. These budgets are a function of integrated fluxes computed from water discharge and concentration of solutes and suspensates. Inaccuracies can follow from errors in velocity measurement and subsequent flow rate calculations as well as from analytical errors. Furthermore, the oscillatory nature of tidal transport implies that net budgets are at present one order of magnitude lower than total fluxes. Therefore, only rather more accurate methods can lead to safe conclusions on this issue. Moreover, a number of other fundamental uncertainties remain with the processing of organic matter in salt marsh sediments. These questions are discussed within the framework of the results of a European comparative salt marsh study on the Mira estuary in Portugal. Hydrodynamic modelling has been shown to be a useful tool particularly in situations where velocities are most of the time bellow the range of accuracy of commercial current meters (< 5 cm s-1)

Aplicação da cromatografia de partição gás-líquido no estudo da ecologia trófica da fase adulta de lampreia-marinha (Petromyzon marinus L.)

Apesar da relevância biológica e do impacto económico associado à sua exploração comercial, a informação existente acerca dos hábitos alimentares na fase marinha parasitária da lampreia-marinha é muito limitada e poucos estudos têm examinado a organização metabólica desta espécie. A inactividade alimentar associada à migração reprodutora confere algumas garantias de que a composição em ácidos gordos dos lípidos totais e/ou dos triacilgliceróis do músculo reflecte, até certo ponto, a dieta destes animais na fase marinha e, consequentemente, o grupo de hospedeiros preferenciais. O presente estudo foi conduzido com o intuito de caracterizar qualitativamente os ácidos gordos dos lípidos totais do músculo de 45 animais capturados durante a migração reprodutora nas bacias hidrográficas do Minho, Tejo e Guadiana e de avaliar se a existência de eventuais diferenças na composição em ácidos gordos poderiam indiciar dietas distintas, porventura características das zonas geográficas onde os animais foram capturados. Os lípidos totais do músculo foram extraídos pelo método de Folch et al. (1957). Os ésteres metílicos dos ácidos gordos dos lípidos totais foram preparados pelo método de Morrison & Smith (1964). De seguida, os ésteres metílicos dos ácidos gordos foram analisados num cromatógrafo Hewlett Packard HP 6890 Series GC System, com software HPChem (2002), equipado com injector split-splitless e detector de ionização por chama (FID). Foi utilizada uma coluna capilar Omegawax 320 (30 m de comprimento x 0.32 mm de diâmetro interno, 0.25 m de espessura de filme, da Supelco). A fase móvel foi hélio com um fluxo de 1,2 ml/min. A temperatura do injector e do detector foi de 250C e a temperatura do forno foi mantida a 200C. A razão de split foi de 100:1 A corrida foi feita a 200C sem rampa de temperatura durante 55 minutos. Os ésteres metílicos dos ácidos gordos foram identificados recorrendo à comparação dos tempos de retenção obtidos com os tempos de retenção dos ésteres metílicos dos ácidos gordos de uma mistura padrão de referência (Supelco). Cada éster metílico foi expresso em percentagem do total de ésteres metílicos identificados. Foi utilizada uma análise discriminante múltipla para avaliar o nível de segregação das amostras pertencentes às três bacias, tendo por base a composição em ácidos gordos dos lípidos totais do músculo. Verificou-se que os ácidos gordos mais abundantes no músculo das lampreias estudadas foram os ácidos gordos monoinsaturados, seguidos dos ácidos gordos saturados e por último dos ácidos gordos poliinsaturados. Constatou-se a existência de segregação das populações a nível geográfico, com uma separação mais evidente para a bacia hidrográfica do Tejo, sendo que os ácidos gordos que contribuíram para este resultado foram o ácido merístico (C14:0), o ácido eicosenóico (C20:1ω9), o ácido erúcico (C22:1ω9) e o ácido nervónico (C24:1ω9), estes três últimos pertencentes à família ω9. Verificando-se a hipótese destes ácidos gordos serem originários dos hospedeiros seleccionados pelas lampreias, então poder-se-á concluir que a sua proveniência geográfica promove diferenças na ecologia trófica desta espécie durante a fase marinha parasitária

Estudo histopatológico de lesões ateroscleróticas em suínos de raça Alentejana.

Neste trabalho experimental procedeu-se à medição da espessura e à caracterização histológica de lesões ateroscleróticas, em suínos de raça Alentejana, procurando-se estabelecer uma relação entre estas e os valores dos parâmetros sanguíneos associados ao desenvolvimento deste processo patológico. As concentrações plasmáticas de triacilgliceróis, fosfolípidos, colesterol total, colesterol livre, LDLc e HDLc foram determinadas por métodos enzimáticos. Foram também feitas análises histopatológicas a amostras da artéria coronária esquerda. Os animais foram divididos em 2 grupos de 6 indivíduos cada: Grupo I, com elevada colesterolémia (4,25 mmol/L) e Grupo II, com níveis normais (2,53 mmol/L). Os valores do ganho médio diário (GMD) dos dois grupos foram semelhantes. Os animais do Grupo apresentaram valores significativamente mais elevados (P≤0,001) para: colesterol total, colesterol livre, colesterol esterificado e LDLc. A área de lesão foi significativamente superior (P≤0,05) no Grupo I. Verificou-se uma relação linear entre a área de lesão (fases iniciais do tipo I e II) e os teores plasmáticos de colesterol total, de LDLc e de colesterol livre, o que sugere a influência destes parâmetros na dimensão da área de lesão. Os resultados deste trabalho sugerem que os suínos de raça Alentejana podem desenvolver lesões ateroscleróticas ao longo do seu ciclo de vida, tal como o observado em humanos e outras raças de suínos. Estas lesões estão associadas a hipercolesterolemia que poderão ser devidas a mutações genéticas em apolipoproteínas, sistemas enzimáticos ou receptores. São necessários estudos futuros, quer a nível histológico quer a nível de biologia molecular, para um maior aprofundamento do conhecimento das lesões ateroscleróticas em suínos de raça Alentejana. The present study aimed to assess the histopathological characterization of atherosclerotic lesions in Alentejano pigs, and to evaluate the relationship between several blood parameters and lesions development. Histomorphometric determinations of atherosclerotic lesions were performed on the left coronary artery and plasmatic levels of triacylglycerols, phospholipids, and of total, free, LDL and HDL cholesterol were measured by enzymatic methods. Pigs were assigned to two groups (n=6): Group I, with hypercholesterolemic pigs (4,25 mmol/L), and Group II, with normocholesterolemic ones (2,53 mmol/L). Average daily gain was similar in both groups. Plasmatic levels of total, free, esterified and LDL cholesterol were significantly higher (P≤0,001) in Group I. The atherosclerotic lesion area was significantly higher (P≤0,05) in the same group. Linear correlations between atherosclerotic lesion area (in initial Phases I and II) and plasmatic levels of total, free and LDL cholesterol were observed. The results of this study suggest that the Alentejano pig, like humans and other swine, may develop atherosclerotic lesions during its life cycle. Such lesions, associated with hypercholesterolemia, may be due to genetic mutations in apolipoproteins, lipid enzymes or receptor genes. Further studies on molecular genetics and on hysthopathology of this type of atherosclerostic lesion, in Alentejano pigs are required

Can heart tissue fatty acid profile be used as a tool to discriminate sea lamprey (Petromyzon marinus, L.) populations in several Portuguese river basins?

This study proposes to evaluate the use of heart tissue fatty acid signature and multivariate analysis of fatty acid profile as a possible discriminating tool for sea lamprey P. marinus populations sampled in Portuguese river basins. Local fisherman collected adult sea lampreys in eight Portuguese river basins (Minho, Lima, Cávado, Douro, Vouga, Mondego, Tagus and Guadiana) at the beginning of their spawning migration. Heart total lipid extraction was obtained by accelerated solvent extraction (ASE) and FAMEs were prepared by transesterification with methanol-boron trifluoride and analysed by GC. FAMEs were identified by comparison of their retention times with known standards chromatographed in identical gas chromatography conditions. The fatty acid profile of the heart tissue varied among the individuals of the different river basins. In order to identify which fatty acid contributed most to the differences between river basins heart tissue, MDA was employed. The MDA proved to be statistically significant and the overall corrected classification rate estimated from cross-validation procedure was 86.2%. Although in the case of the individuals of Tagus and Guadiana 100% and 94.7 % of subjects were correctly classified, respectively, there are always a few individuals of the other 5 watersheds that have characteristics identical to those observed in these two river basins.The results are discussed in terms of fatty acid origin and hypothesis concerning the migratory behavior that could lead to these results. The fatty acid profile of heart is considered more stable than other organs, but it still exhibits some variability. This study seems to point out the potential for fatty acid compositions to discriminate sea lampreys from Portuguese river basins, which are probably related with environmental variables that they may have been exposed during early stages of their life cycle

The relationship between fatty acids and fish: lesser-known aspects and the need for increasingly efficient analytical techniques

When we associate the word fatty acids with fish, most people identify fish as sources of fatty acids from the omega families. This relationship is always present in the valuation of nutritional quality of fish. However, fatty acids have many other crucial functions in fish. The oldest studies related to fatty acids focused essentially on their role as sources metabolic energy in the form of ATP through β-oxidation. Many studies referred the fatty acid role for migrations, energy production during growth and egg formation, among others. Soon fatty acids quickly began to be studied from the point of view of source of essential nutrients for several physiological processes and integral components of biological membranes. The high content of highly polyunsaturated fatty acids found in fish is related to the fact that they are poikilothermic. In the presence of various temperature scenarios, fish can effectively exploit a wide chemical diversity of membrane fatty acid profiles, to defend their physical properties, such as fluidity. In the last decades, fatty acids have been used as either biomarkers because they are limited to certain taxa and they can be transferred conservatively from primary producers to higher trophic level or stock identifiers because the fatty acid composition of phospholipids in some body tissues have a stable genetics basis. In the last decades multiple techniques have been used for fatty acid analysis. As a rule, before the instrumental analysis, the sample requires 2 previous steps. These comprise extraction of lipids from the matrix and derivatization. The combination of these two stages generates multiple methodologies that are not always standardized. Soon, the analysis of fatty acids tends to reduce and standardize these previous analyses while the instrumental analysis should solve problems related to similar mass spectra of the isomers and coelution between fatty acidsFundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) for a PhD scholarship UI/BD/153381/2022.This work was funding by National Funds through FCT - Foundation for Science and Technology under the Project PTDC/BIA-BMA/030517/2017 and the Portuguese Science Foundation through the strategy plan for MED (Mediterranean Institute for Agriculture, Environment and Development), via project UIDB/05183/2020, for MARE (Marine and Environmental Sciences Centre), via project UIDB/04292/2020, UID/50006/2020, and under the project LA/P/0069/2020 granted to the Associate Laboratory ARNET; and for LAQV-REQUIMTE, via project UIDB/50006/2020 and UIDP/50006/202

The effect of age and selenium on some biochemical parameters in rat liver

Two age groups, 3 and 15 mo, were used to investigate whether age-associated changes in some parameters related to lipid peroxidation occur in the liver of male Wistar rats and to observe possible effects of dietary selenium supplementation (0.25 and 0.50 ppm) for 12 mo on the same parameters. At these experimental conditions, the most important observation was that peroxidation did not change by aging, at least until 15 mo of age. In addition, the activity of Sedependent glutathione peroxidase (GSH-Px, EC 1.11.1.9) was higher in the liver of the older animals. It is suggested that the enzyme could have a role in the unchanged hepatic peroxidation observed in aged male rats. On the other hand, an effect of dietary selenium supplementation on those parameters was not observed, probably because the selenium levels were still at an adequate plateau

A vida no limite: gestão e conservação das populações de salmão do Atlântico em Portugal

O salmão do Atlântico (Salmo salar L.) é uma espécie migradora diádroma emblemática dos ecossistemas aquáticos do hemisfério norte. Em Portugal, que representa o limite sul da distribuição global desta espécie, o salmão encontra-se classificado como Criticamente em Perigo, ocorrendo apenas nas bacias hidrográficas dos rios Minho, a população mais abundante, e Lima, registando-se algumas ocorrências ocasionais nos rios Cávado e Douro. Em Portugal a espécie está sujeita a diversas pressões (e.g., barreiras à continuidade fluvial, legislação pesqueira desadequada, alterações climáticas), e existe um reduzido conhecimento sobre estas populações que impede a definição e concretização de medidas de gestão e conservação adequadas. A presente comunicação tem como objetivo dar a conhecer os objetivos e trabalhos práticos previstos no âmbito de dois projetos científicos atualmente a decorrer e focados nas populações nacionais de salmão, com particular enfoque nas bacias dos rios Minho e Lima. Através de uma parceria entre cientistas e pescadores comerciais e recreativos, o projeto “SalmonLink - Contribuição dos cientistas e pescadores para a conservação e gestão participada das populações de salmão do Atlântico em Portugal”, financiado pelo MAR2020 e coordenado pela Universidade de Évora/MARE, pretende contribuir para aumentar o conhecimento sobre as populações nacionais de salmão e propor medidas que possam promover a gestão sustentável desta espécie. De forma complementar, o projeto internacional “SMOLTrack III - Quantifying smolt survival from source to sea: informing management strategies to optimise returns”, financiado pela Comissão Europeia no âmbito da NASCO (North Atlantic Salmon Conservation Organization), integra vários especialistas europeus num esforço conjunto para estudar a migração para o mar dos juvenis de salmão e os fatores que podem contribuir para a mortalidade destes indivíduos. Em Portugal, este projeto decorrerá ao longo de três anos, nos rios Minho e Lima, igualmente sob a coordenação nacional da Universidade de Évora/MARE. Para além de contribuir para melhorar os programas de gestão e conservação dirigidos ao salmão nas bacias hidrográficas nacionais, o aumento do conhecimento sobre as populações desta espécie que ocorrem no limite sul da sua distribuição global, irá permitir a identificação de eventuais estratégias de vida alternativas, associadas à sobrevivência em locais com condições ambientais sub-ótimas para espécie como são os nossos rios, de extrema importância num contexto de alterações climáticas e aquecimento global

Perfil nutricional lipídico de achigã proveniente de várias albufeiras do Alentejo

A importância da pesca recreativa de águas interiores aumentou significativamente nos últimos 20 anos em território nacional, contribuindo para o desenvolvimento de diversas áreas rurais localizadas perto dos principais pesqueiros. Apesar de atualmente possuir uma menor relevância quando comparada com a pesca profissional realizada em ambientes marinhos ou estuarinos, a pesca em águas interiores possui também um elevado interesse económico e gastronómico, envolvendo um grande número de participantes. Em Portugal, os locais de maior preferência para a pesca recreativa e/ou desportiva são as albufeiras. Todavia este tipo de ecossistema apresenta particularidades, nomeadamente as localizadas nas zonas mediterrânicas como é o caso do Alentejo, sendo de destacar as baixas concentrações de oxigénio associadas à eutrofização na época estival (Almeida et al., 2017). O achigã (Micropterus salmoides Lacépède, 1802) é uma das espécies mais procuradas pelos pescadores recreativos em todo o mundo. Em Portugal, e sobretudo no Alentejo, esta espécie não-indígena continua a ser muito consumida pelos pescadores, sendo que em algumas regiões é mesmo descrita como um importante produto gastronómico e cultural. Todavia, não existe qualquer informação sobre o perfil nutricional da sua parte edível. A sustentabilidade dos recursos naturais, aliada à qualidade do pescado, são desafios que preocupam a sociedade atual e para o qual os consumidores exigem resposta