O comportamento respiratório em repouso de Bufo marinus é descrito em animais minimamente implantados por um período de 24 horas, durante as quais os animais permanecem em total isolamento. Um estado de torpor associado a longas apnéias é descrito, e suas implicações sobre os níveis de gases sanguíneos é investigada. Os resultados mostram que o ritmo ventilatório em repouso de Bufo marinus é muito mais baixo do que o relatado na literatura até o presente. Os níveis arteriais de oxigênio, dióxido de carbono e pH foram monitorados durante longas apnéias induzidas artificialmente por meio de anestesia. Os sapos demonstraram capacidade surpreendente de eliminar dióxido de carbono por meios não respiratórios mesmo estando confinados em uma caixa plástica seca sem acesso a água. A pressão parcial de oxigênio arterial caiu a níveis extremamente baixos após uma hora de apnéia. Esses resultados sugerem que esses animais podem suportar muito bem hipoxia severa por longos períodos durante o estado de torpor.

Resting respiratory behavior of Bufo marinus in minimally instrumented toads is described for a period of 24 hours in which the animals are left undisturbed. Torpor-related long apneas are described and their implications for blood gas levels are investigated. Results show that the resting ventilation rate of Bufo marinus is much lower than that reported so far. Levels of arterial oxygen, carbon dioxide, and pH are monitored during artificial long apneas induced by anesthesia. The toads showed an unexpected ability to unload carbon dioxide by non-respiratory means, even while being kept on dry plastic box with no access to water. Oxygen arterial partial pressure dropped to very low levels after one hour of apnea. This suggests that these animals may endure very well severe hypoxia for long periods of time while in torpor.

A dinâmica respiratória em anfíbios apresenta um padrão complexo e irregular de episódios respiratórios isolados ou em cadeia utilizados para inflar ou desinflar os pulmões. A dinâmica respiratória depende do controle fino e coordenado das duas saídas da cavidade bucal (glote e válvulas nasais). Neste estudo, utilizamos análise de coerência, uma técnica de análise spectral, para analisar o espectro de coerência entre três variáveis respiratórias: pressão bucal, fluxo de ar nasal e pressão pulmonar. Também quantificamos os efeitos do quimiorreceptor e do mecanorreceptor pulmonar no comportamento da glote e das válvulas nasais em sapos normóxicos, hipóxicos e hipercápnicos com os ramos pulmonares do nervo vago intactos e bilateralmente seccionados. Esta análise revela comportamentos respiratórios não aparentes pelo método tradicional de inspeção visual dos dados. Por exemplo, uma redução significativa da coerência nasal em sapos hipóxicos vagotomizados foi observada, sugerindo a existência de retroalimentação do mecanorreceptor pulmonar que modula a duração da abertura nasal. Uma coerência surpreendentemente alta entre P1 e Pb durante a hipercapnia indica uso mais intenso da bomba bucal. Concluímos que a utilização da função de coerência revela comportamentos não distinguíveis durante a inspeção visual das séries temporais ventilatórias.

Breathing in amphibians is a remarkably complex behavior consisting of irregular breaths that may be taken singly or in bouts that are used to deflate and inflate the lungs. The valves at the two outlets of the buccal cavity (nares and glottis) need to be finely controlled throughout the bout for the expression of these complex respiratory behaviors. In this study, we use a technique based on the calculation of the coherence spectra between respiratory variables (buccal pressure; narial airflow; and lung pressure). Coherence was also used to quantify the effects of chemoreceptor and pulmonary mechanoreceptor input on narial and glottal valve behavior on normoxic, hypoxic, and hypercapnic toads with both intact and bilaterally sectioned pulmonary vagi. We found a significant reduction in narial coherence in hypoxic vagotomized toads indicating that pulmonary mechanoreceptor feedback modulates narial opening duration. An unexpectedly high coherence between Pl and Pb during non-respiratory buccal oscillations in hypercapnic toads indicated more forceful use of the buccal pump. We concluded that the coherence function reveals behaviors that are not apparent through visual inspection of ventilatory time series.