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Revista Brasileira de Medicina do Esporte

Print version ISSN 1517-8692

Rev Bras Med Esporte vol.18 no.4 São Paulo July/Aug. 2012

http://dx.doi.org/10.1590/S1517-86922012000400010 

ARTIGO ORIGINAL
CIÊNCIAS DO EXERCÍCIO E DO ESPORTE

 

O treinamento físico aeróbio corrige a rarefação capilar e as alterações nas proporções dos tipos de fibra muscular esquelética em ratos espontaneamente hipertensos

 

 

Tiago Fernandes; Fernanda Roberta Roque; Flávio de Castro Magalhães; Everton Crivoi do Carmo; Edilamar Menezes de Oliveira

Laboratório de Bioquímica e Biologia Molecular do Exercício, Escola de Educação Física e Esporte, Universidade de São Paulo-USP - São Paulo, SP, Brasil

Correspondência

 

 


RESUMO

O treinamento físico (TF) aeróbio tem sido utilizado como um importante tratamento não farmacológico na hipertensão arterial (HA), uma vez que ele reduz a pressão arterial. Estudos mostram que as anormalidades do músculo esquelético na HA estão associados à rarefação capilar, um aumento na porcentagem de fibras de contração rápida (tipo II), com predominância do metabolismo glicolítico e um aumento da fadiga muscular. Entretanto, pouco se conhece sobre os efeitos do TF sobre estes parâmetros na HA. Nós hipotetizamos que o TF corrija a rarefação capilar potencialmente contribuindo para a restauração da proporção dos tipos de fibras musculares. Ratos espontaneamente hipertensos (SHR, n=14) e Wistar Kyoto (WKY, n=14) com 12 semanas de vida e divididos em 4 grupos: SHR, SHR treinado (SHR-T), WKY e WKY treinado (WKY-T) foram estudados. Como esperado, 10 semanas de TF foi efetivo em reduzir a pressão arterial em SHR-T. Além disso, avaliamos os principais marcadores de TF. A bradicardia de repouso, o aumento da tolerância a realização de esforço, do consumo de oxigênio de pico e da atividade da enzima citrato sintase muscular nos grupos de animais treinados (WKY-T e SHR-T) mostram que a condição aeróbia foi alcançada com este TF. O TF também corrigiu a rarefação capilar no músculo sóleo em SHR-T. Em paralelo, foi observada uma redução na porcentagem de fibras do tipo IIA e IIX, ao passo que aumentou a porcentagem de fibras do tipo I induzidas pelo TF na HA. Estes resultados sugerem que o TF previne as alterações na composição dos tipos de fibras no músculo sóleo em SHR, uma vez que a angiogênese e o aumento da atividade da enzima citrato sintase são umas das mais importantes adaptações ao TF aeróbio, atuando na manutenção do metabolismo oxidativo e do perfil de fibras do músculo.

Palavras-chave: treinamento físico, hipertensão arterial, angiogênese, tipo de fibra.


 

 

INTRODUÇÃO

A hipertensão arterial (HA) é uma síndrome multifatorial caracterizada por níveis elevados e sustentados de pressão arterial (PA), considerada um dos fatores de risco mais relevantes na etiologia das doenças cardiovasculares (DCV)1,2. Estudos experimentais e clínicos mostram que a disfunção no tônus vasomotor e alterações na estrutura microvascular são os processos primários na patogênese da HA3-6. Diversos estudos têm mostrado rarefação capilar no músculo esquelético de animais e pacientes hipertensos3-6, com aumento na porcentagem de fibras de contração rápida, as quais apresentam predomínio de metabolismo glicolítico8,12 e classificadas como fibras do tipo II7-11. O músculo esquelético apresenta alta plasticidade e sofre transição de tipo de fibra pela mudança nas isoformas de miosina de cadeia pesada (MHC) em várias condições, tais como: desuso, crescimento, envelhecimento, estímulo elétrico, exposição à microgravidade, exercícios físicos e DCV8,11.

Considerando as alternativas e uma maior efetividade de tratamento para HA, o TF aeróbio tem sido intensivamente investigado. Modificações no estilo de vida, tais como a introdução da prática regular de exercício físico aeróbio, têm-se mostrado efetivas como medidas não farmacológicas no tratamento da HA, prevenindo e reduzindo os níveis pressóricos elevados13,14. Estudos epidemiológicos vêm demonstrando, nas últimas décadas, a relação inversa existente entre o nível de condição física e o desenvolvimento de DCV15. Assim, a inatividade física está associada ao maior risco do desenvolvimento de HA, sendo o TF considerado um componente chave na prevenção e no tratamento da HA, contribuindo para melhora de outros fatores de risco cardiovascular13-15. Estudos apontam importantes efeitos do TF aeróbio sobre a microcirculação em SHR, tais como aumento na densidade capilar e razão capilar: fibra no músculo esquelético, promovendo uma reversão da rarefação capilar ocorrida na HA. Além disso, o exercício aeróbio normaliza a resistência vascular periférica para a musculatura esquelética e a razão parede: luz arteriolar16-18. O restauro da rede microvascular pode contribuir determinantemente para o efeito da diminuição da PA por meio da redução da resistência vascular periférica, a qual vem sendo mostrada como a responsável pela HA primária em adultos3,4,16-18.

Embora o efeito terapêutico do TF aeróbio sobre a PA na HA tenha sido mostrado implicado sobremaneira na recuperação da rede microvascular, estudos com abordagem não farmacológica, como o TF, no que concerne a regulação do perfil de tipos de fibras muscular esquelética, ainda foram pouco estudados. Portanto, a proposta para este estudo é verificar: 1) a possível alteração na proporção dos tipos de fibras musculares associada ao dano microvascular em ratos espontaneamente hipertensos (SHR); e 2) o efeito do TF sobre a correção da rarefação capilar e a restauração da distribuição dos tipos de fibra muscular na HA.

 

MATERIAL E MÉTODOS

Animais experimentais

Para a realização do presente estudo foram utilizados 28 SHR, com 12 semanas de vida em que o quadro de HA já está estabelecido e 28 ratos machos Wistar Kyoto (WKY), como controles do SHR. Os animais foram provenientes do Biotério Central do Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade de São Paulo (ICB-USP). Os ratos estavam pesando entre 240 e 270g no início do protocolo.

Os animais utilizados neste estudo foram mantidos em gaiolas plásticas em grupos de três ou quatro animais por caixa e separados por grupo experimental. A temperatura ambiente do biotério foi mantida entre 22 e 24ºC, com luz controlada em ciclo invertido de claro-escuro de 12 em 12 horas. Água e comida foram administradas ad libitum.

Todos os procedimentos foram realizados de acordo com os Princípios Éticos de Experimentação Animal adotados pelo Colégio Brasileiro de Experimentação Animal, sendo este projeto de pesquisa aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Escola de Educação Física e Esporte da Universidade de São Paulo (EEFE-USP) (nº 2007/35).

Identificação dos animais

Os animais foram divididos aleatoriamente em quatro grupos com sete animais em cada grupo, conforme o protocolo experimental:

• ratos Wistar Kyoto (WKY);

• ratos Wistar Kyoto treinados (WKY-T);

• ratos espontaneamente hipertensos (SHR);

• ratos espontaneamente hipertensos treinados (SHR-T).

Protocolo de treinamento físico aeróbio

O TF de natação foi realizado segundo protocolo de Fernandes et al.19. Os animais foram treinados durante 10 semanas, sessões de 60 min, uma vez ao dia, cinco vezes por semana, com aumento gradual da sobrecarga de trabalho (peso na cauda em porcentagem do peso corporal) até atingir 4% do peso corporal. O protocolo utilizado foi caracterizado como treinamento de baixa a moderada intensidade e longa duração, sendo efetivo na promoção de adaptações cardiovasculares e no aumento da capacidade oxidativa muscular. Os ratos foram identificados e pesados semanalmente, para a correção da sobrecarga de treinamento em função do aumento do peso corporal.

Pré e pós o período de TF, os animais foram submetidos a análises hemodinâmicas, teste de tolerância ao esforço e consumo de oxigênio de pico. Após 24 horas da última sessão de treinamento, os animais foram mortos por anestesia com injeção intraperitoneal de pentobarbital de sódio (80mg/kg). As amostras necessárias foram coletadas e armazenadas adequadamente para análises histológicas e bioquímicas.

Avaliação das respostas hemodinâmicas

A PA foi realizada pré e pós o período de TF por pletismografia de cauda (sistema da KENT SCIENTIFIC RTBP1001 para ratos e camundongos, Litchfield, EUA), nos quatro grupos de animais. Os animais estavam acordados, em repouso e mantidos sob restrição de movimentos para que as medidas fossem realizadas. Para evitar erros de medida e análise, os ratos foram submetidos a um período de uma semana de ambientação com a técnica de medida.

O equipamento de registro da PA de cauda consiste em um manguito de borracha que é adaptado à região proximal da cauda, que está ligado ao pletismógrafo para insuflar e desinsuflar gradualmente o manguito de 1 a 250/300mmHg. Em uma região mais distal da cauda, é acoplado um transdutor de pulso pneumático para detecção dos sinais de passagem da onda de pulso de PA na artéria caudal e registrado no sistema de aquisição de sinais. Este método de medida indireta da PA permite quantificar a PA e a frequência cardíaca (FC) ao longo de todo o período do protocolo experimental.

Avaliação da tolerância ao esforço físico máximo

Para realização do protocolo de avaliação do esforço físico máximo, os animais dos quatro grupos foram posicionados individualmente sobre a esteira rolante. Imediatamente após o posicionamento do animal, foi iniciado o teste de esforço. A velocidade inicial foi de 6m/min (sem inclinação), que constitui em um protocolo escalonado com incrementos de velocidade de 3m/min a cada 3min, até que fosse atingida a velocidade máxima suportada pelos animais. O critério para a determinação da exaustão do animal e a interrupção do teste foi o momento em que o rato não foi mais capaz de correr dentro da caixa metabólica mediante o incremento de velocidade da esteira.

Esta avaliação foi feita pré e pós o período de treinamento, para comparar a resposta de desempenho do animal entre os grupos. Embora o teste em esteira não seja específico ao TF realizado no presente estudo, utilizamos esse teste para auxiliar na verificação da eficácia do TF como predição de uma melhora na capacidade de realização de esforço. Foram comparados o tempo (min), a velocidade (m/min) e a distância (m) percorrida para cada rato.

Avaliação do consumo de oxigênio (VO2) de pico

Após a semana de adaptação à caixa metabólica, os ratos foram submetidos a um teste progressivo de esforço máximo em esteira rolante adaptado de Brooks e White20, com incremento de carga de 3m/min a cada 3min, até a exaustão, para a obtenção do VO2 pico. O VO2 pico foi mensurado por determinação da fração expirada de oxigênio (FeO2) durante o teste de exercício progressivo até a exaustão. Neste protocolo os ratos foram colocados numa caixa metabólica sobre a esteira rolante, que serviu como câmara de mistura dos gases expirados. Esta câmara é conectada a um tubo na forma de "T", para a retirada de amostras de ar (1.000ml/min) para ser analisada a FeO2 em um analisador de gases. A outra via do tubo em "T" é utilizada para a aspiração do ar em fluxo contínuo (2.500ml/min), regulável por bomba aspiradora. A parte da frente da caixa metabólica possui uma abertura de 2mm da superfície, que permite a entrada de ar ambiente unidirecional sugado pela bomba aspiradora. O fluxo de ar na caixa metabólica é de 3.500ml/min.

O rato foi colocado dentro da caixa metabólica por um período de repouso de 30 minutos para o registro do estado basal e, em seguida, o teste foi iniciado com velocidade de 3m/min. Durante cada estágio (3 min) de exercício realizado, foram analisadas as FeO2 dos gases contidos no ar da caixa metabólica. Foram consideradas as frações expiradas dos 30 últimos segundos de cada estágio para a determinação do VO2 pico de cada estágio.

Ao atingir a exaustão, o rato foi mantido na caixa metabólica por aproximadamente 3 min e as frações expiradas foram registradas para verificar a recuperação do animal e o funcionamento dos analisadores.

O VO2 foi calculado através da seguinte fórmula matemática: VO2 = fluxo de ar x (FiO2-FeO2)/peso corporal.

Onde: VO2 = mL.kg-1.min-1, Fluxo de ar = 1.000ml/min (analisador) + 2.500ml/min (bomba de aspiração) = 3.500ml/min, FiO2 = fração de oxigênio inspirada (ar ambiente), FeO2 = fração de oxigênio expirada (caixa de mistura), peso corporal = kg.

Avaliação histoquímica do músculo esquelético

O músculo esquelético sóleo foi dissecado e extraído cuidadosamente e fixado em uma massa de montagem a base de tissue tek (para manter o tecido na posição correta pré-congelamento) pela região tendinosa. Posteriormente à fixação na massa de montagem à base de tissue tek, o sóleo foi mergulhado em isopentano (crioprotetor que evita artefatos nas amostras) e em seguida em nitrogênio líquido para o congelamento, em que foram mantidos até que os cortes fossem realizados. Após a obtenção dos cortes de 10µm realizado em Criostato Mícron HM505E (Zeiss, Walldorf, Germany), foram realizadas reações adaptadas de Brooke e Kaiser21, que permitiram a avaliação da atividade da enzima ATPase miosínica por meio de soluções com diferentes pHs (4,3 e 10,3), com o intuito de realizar a tipagem das fibras e a marcação dos capilares.

Determinação da área de secção transversa e tipos de fibras musculares

A captura das imagens foi realizada com amplificação de 200x em objetiva de 20x. A aquisição das imagens foi processada em computador, acoplado a um sistema de vídeo, por meio de um programa de imagens (Image-Pro Plus; Media Cybernetics, Silver Spring, MD). Foram analisados 10 campos de cada corte histológico, na tentativa de avaliar o tecido por inteiro. Foi calculada a área de secção transversa por cada tipo de fibra muscular em µm2.

Para a identificação dos tipos de fibras pela técnica da ATPase miosínica em pH 10,3 (alcalino), as fibras escuras foram caracterizadas de tipo IIA, as de cor cinza de tipo IIX e as claras de tipo I. Já no pH 4,3 (ácido), a marcação dos tipos de fibra é contrário ao alcalino, sendo este utilizado para confirmação da análise em pH 10,3.

Análise da razão capilar por fibra

A razão capilar por fibra do músculo sóleo foi avaliada por meio da reação histoquímica para ATPase miosínica no pH 10,3, como descrito por Sillau e Banchero22. Resumidamente, após a obtenção dos cortes histológicos realizados no criostato, o ATP presente no meio de incubação da reação histoquímica é hidrolisado pela ATPase endotelial dos capilares, o qual é revelado pela deposição de sulfeto. Uma vez visualizados, os capilares foram quantificados pela análise de 10 campos aleatórios e não sobrepostos, com uma amplificação de 200x, usando um sistema computacional morfométrico (Leica Quantimet 500, Cambridge, UK). Para calcular a razão capilar por fibra, o número total de capilares foi dividido pelo número total de fibras contadas no mesmo campo. Somente vasos com um diâmetro menor que 12µm foram quantificados.

Avaliação da atividade da enzima citrato sintase

Para avaliar a atividade da enzima citrato sintase, o músculo sóleo foi homogeneizado a 4ºC em tampão de extração (pH 7,4) contendo Tris-base (50mM) e EDTA (1mM). As amostras foram centrifugadas a 3.000g durante 15 minutos a 4ºC e o sobrenadante foi utilizado para a realização da cinética enzimática. A quantificação da proteína no homogeneizado foi realizada segundo o método de Bradford.

A atividade da enzima foi determinada segundo Alp et al. 23, a partir da quantificação do complexo formado entre a coenzima A com o ácido 5,5'ditio-bis 2 nitrobenzoico (DTNB), adicionado ao meio, formando um complexo amarelo. O tampão de ensaio consistiu de Tris-base (100mM), DTNB (0,4mM), acetil-CoA (1,24mM) e Triton X-100 1% (v/v) no qual foi acrescentado o homogeneizado. A reação foi iniciada pela adição de oxaloacetato (18,9mM) ao meio e a leitura foi realizada a 25ºC durante um intervalo de 10 minutos, em 412nm com o uso do Victor (Victor3 1420 Multilabel Counter/PerkinElmer, MA, EUA). O resultado da atividade da enzima foi expresso em valores de nmol.min-1.mg proteína-1.

Análise estatística

Os dados foram analisados utilizando a análise de variância ANOVA de duas vias (TF e HA como fatores independentes), para comparar os valores dos grupos e teste de Tukey como post hoc (Statistica software, StatSoft, Inc., Tulsa, OK, EUA). Todos os resultados foram apresentados na forma de média ± erro padrão da média (EPM) e foi adotado um p < 0,05 de significância para todos os experimentos.

 

RESULTADOS

Parâmetros hemodinâmicos: pressão arterial e frequência cardíaca

Os valores de PA expressos em milímetros de mercúrio (mmHg) e da FC expressos em batimentos por minuto (bpm) pré e pós-TF foram sumarizados na tabela 1. Pré-TF, podemos observar que os grupos de SHR apresentavam níveis elevados de PAS comparados aos grupos controle, WKY, indicando que a HA estava estabelecida. Não houve alterações da FC entre os grupos, pré-TF.

 

 

Pós-TF, observa-se que o TF de natação de baixa intensidade e de longa duração foi eficaz em reduzir a PAS do grupo SHR-T (162 ± 4,4mmHg) comparado ao grupo SHR (207 ± 5,5mmHg), sem nenhuma alteração da PAS nos grupos de animais controle, WKY e WKY-T. Além disso, observamos bradicardia de repouso nos grupos de animais treinados, portanto, reduzindo os valores de FC destes grupos quando comparado aos grupos mantidos sedentários no mesmo período experimental (pós-TF- WKY: 393 ± 12; WKY-T: 322 ± 14; SHR: 407 ± 11; SHR-T: 338 ± 8bpm).

Teste de esforço físico máximo

O teste de tolerância ao esforço foi um dos parâmetros avaliados para comprovarmos a eficácia do TF. Os resultados do teste realizado antes e após as 10 semanas de protocolo experimental estão apresentados na figura 1. As figuras 1A, 1B e 1C mostram que os valores de velocidade (WKY: 30 ± 1,5; WKY-T: 30,5 ± 0,9; SHR: 31,8 ± 0,7; SHR-T: 31,5 ± 1m.min-1), tempo (WKY: 27 ± 0,5; WKY-T: 27 ± 0,6; SHR: 28 ± 0,6; SHR-T: 27 ± 0,3min) e distância percorrida (WKY: 475 ± 17,5; WKY-T: 467 ± 22; SHR: 508 ± 28; SHR-T: 478 ± 10m), respectivamente, foram semelhantes entre os grupos pré-TF. Entretanto, os animais treinados aumentaram significativamente a velocidade (WKY: 28,5 ± 0,7; WKY-T: 37 ± 1; SHR: 31 ± 1,2; SHR-T: 39,5 ± 0,9m.min-1), o tempo (WKY: 24 ± 0,4; WKY-T: 31 ± 0,9; SHR: 26 ± 1; SHR-T: 35 ± 0,6min) e a distância percorrida (WKY: 381 ± 15; WKY-T: 601 ± 3,5; SHR: 449 ± 32; SHR-T: 739 ± 36,8m) no teste pós-TF.

 



 

Medida do consumo de oxigênio de pico

A figura 2 mostra o VO2 pico dos animais pré e pós o protocolo experimental. No período pré-TF observa-se que todos os grupos apresentaram o mesmo nível médio de VO2 pico (pré-TF- WKY: 69 ± 3,5; WKY-T: 69 ± 2,5; SHR: 72 ± 2; SHR-T: 73 ± 36mL. kg-1.min-1); entretanto, pós-TF observa-se a eficácia do treinamento com aumento do VO2 para os grupos que treinaram (WKY-T e SHR-T) e redução para os grupos controle (WKY e SHR) (pós-TF- WKY: 58 ± 2,5; WKY-T: 78 ± 4; SHR: 61 ± 2; SHR-T: 84,5 ± 2mL.kg-1.min-1).

 

 

Medida da atividade da enzima citrato sintase

A figura 3 mostra que houve aumento da atividade da enzima citrato sintase no músculo sóleo de ratos dos grupos controle e hipertenso treinados em relação aos grupos controles sedentários (WKY: 86 ± 12, WKY-T: 120± 11, SHR: 76 ± 9 e SHR-T: 144 ± 15nmol.min-1.mg proteína-1).

 

 

Determinação da área de secção transversa, tipos de fibra e razão capilar por fibra muscular esquelética

Análises morfológicas após o processamento histológico revelaram importantes mudanças na microcirculação muscular esquelética induzida pelo TF em ratos normotensos e hipertensos. A figura 4 mostra os resultados obtidos através da avaliação histoquímica do músculo esquelético sóleo por meio da reação da ATPase miosínica.

Como esperado, a rarefação capilar foi observada no grupo SHR comparado ao grupo WKY. Por outro lado, o TF foi efetivo em aumentar 47% o número de capilares pela análise da razão capilar por fibra no grupo WKY-T e corrigiu a rarefação capilar no grupo SHR-T quando comparados ao grupo WKY (WKY: 1,2 ± 0,06; WKY-T: 1,8 ± 0,04; SHR: 0,7 ± 0,02 e SHR-T: 1,1 ± 0,04 nº de capilares/fibra muscular) (figura 4A).

Não foi observada alteração da área de secção transversa nos diferentes tipos de fibra, como as do tipo I (WKY: 2.987 ± 52, WKY-T: 3.053 ± 152, SHR: 2.884 ± 145 e SHR-T: 2.939 ± 109µm2), tipo IIA (WKY: 2171 ± 44, WKY-T: 2.167 ± 20, SHR: 1.982 ± 107 e SHR-T: 2.149 ± 47µm2) e tipo IIX (WKY: 1.846 ± 169, WKY-T: 1.851 ± 65, SHR: 1.770 ± 160 e SHR-T: 1.731 ± 144µm2) no músculo sóleo dos quatro grupos estudados (figura 4B). Entretanto, o TF foi efetivo em recuperar a proporção na distribuição dos tipos de fibras no grupo SHR-T, reduzindo a porcentagem de fibras do tipo IIA (tipo IIA - WKY: 4,8 ± 1,5; WKY-T: 2,7 ± 1; SHR: 18,5 ± 1,4 e SHR-T: 11 ± 0,9%) e tipo IIX (tipo IIX - WKY: 1,1 ± 0,2; WKY-T: 0,88 ± 0,1; SHR: 3,9 ± 0,4 e SHR-T: 1,9 ± 0,5%) em detrimento do aumento na porcentagem de fibras do tipo I (tipo I - WKY: 92,7 ± 1,5; WKY-T: 96,5 ± 1,1; SHR: 77,5 ± 1,8 e SHR-T: 87,2 ± 1,3%), equiparando-se ao animal controle (figura 4C). É possível observar essas alterações na figura 4D pelas imagens representativas dos cortes histológicos do músculo sóleo para cada grupo estudado, pela caracterização histoquímica da atividade da ATPase miosínica.

 

DISCUSSÃO

No presente estudo, foi avaliado o efeito do TF aeróbio sobre as alterações estruturais e metabólicas da musculatura esquelética associadas à HA primária. Os principais resultados do estudo mostram que o TF aeróbio sobre a HA: 1) reduziu a PAS acompanhado de bradicardia de repouso; 2) aumentou a tolerância à realização do esforço; 3) aumentou o VO2 de pico; 4) aumentou a atividade da enzima citrato sintase; e 5) corrigiu a rarefação capilar recuperando a proporção na distribuição dos tipos de fibra no músculo esquelético.

Para determinar se o protocolo de TF utilizado foi efetivo em produzir adaptações aeróbias, nos grupos de animais treinados foram mensurados os principais marcadores fisiológicos de treinamento. A melhora na capacidade de trabalho aeróbio representada pela maior tolerância à realização de esforço físico e maior VO2, concomitante com o aumento da atividade oxidativa muscular esquelética e a presença de bradicardia de repouso são as mais legítimas adaptações musculares esqueléticas e cardíacas do condicionamento aeróbio19,24.

Na década de 60 foram realizados os primeiros estudos que constataram o potencial efeito preventivo do TF aeróbio no controle e no tratamento da PA, surgindo as primeiras evidências de redução na PA em indivíduos hipertensos que faziam exercício físico regular25.

Como esperado, observamos que os grupos hipertensos apresentavam níveis elevados de PA comparados aos grupos normotensos no início do protocolo experimental. Entretanto, ao término de 10 semanas de TF, comprovamos a eficácia do treinamento de baixa intensidade e longa duração em reduzir a PAS do grupo SHR-T comparado ao grupo SHR. Estes resultados estão de acordo com os encontrados na literatura, confirmando a eficácia do TF aeróbio em reduzir a PA tanto de animais geneticamente hipertensos quanto de humanos hipertensos16-18,26.

O aumento da resistência vascular periférica, a responsável pela manutenção dos níveis pressóricos elevados na HA primária, é consequência de alterações estruturais e funcionais na microcirculação, que regulam o fluxo sanguíneo e a pressão3-6. Estudos mostram que a redução da PA induzida pelo TF em SHR foi correlacionada com a normalização de ambos, razão parede/luz vascular e um maior aumento da razão capilar por fibra no músculo esquelético16-18. De acordo com os estudos prévios16-18, os resultados do presente estudo confirmam que o TF de natação normaliza a rarefação capilar no músculo esquelético de SHR, o qual contribui para a redução da elevada resistência periférica total, por promover o aumento da condutância paralela da microcirculação, ou seja, facilita a passagem do fluxo sanguíneo em decorrência do aumento do número de vasos da musculatura esquelética. Além disso, o TF aumenta a razão capilar por fibra no músculo esquelético de ratos normotensos treinados como demonstrado em vários estudos16-18.

Sabidamente, a angiogênese representa uma resposta adaptativa primária do músculo esquelético ao TF aeróbio, contribuindo para a melhora da capacidade aeróbia muscular (transporte, fornecimento e extração de oxigênio)27. Por outro lado, músculos esqueléticos com alteração do suporte capilar e, consequentemente, prejuízo na oferta de oxigênio e nutrientes, sob várias condições, tais como, fatores de risco cardiovascular e DCV, estão relacionados com uma mudança na distribuição dos tipos de fibra muscular em direção ao aumento de fibras do tipo II. A origem da transição de fibras do tipo I para II em músculo sóleo de SHR ainda permanece pouco conhecida, porém estudos demonstram estar relacionadas com a rarefação capilar acompanhada de mudanças nas propriedades metabólicas11,28.

Estudos mostram que, quando ocorre a transição entre os tipos de fibras do músculo esquelético, as diferentes propriedades morfológicas da fibra muscular são transformadas da seguinte forma: a densidade capilar e as atividades das enzimas do metabolismo energético são alteradas precocemente durante a transição e precedem a mudança na atividade da ATPase miofibrilar e as características contráteis do músculo8,29.

Em mamíferos, as fibras do músculo esquelético são geralmente classificadas em fibras do tipo I e tipo II de acordo com as diferentes atividades da ATPase miosínica após a pré-incubação em diferentes pHs, podendo as fibras do tipo II ser subclassificadas em IIA, IIX/D e IIB. As fibras do tipo II são caracterizadas por serem fibras de contração rápida com predominância do metabolismo glicolítico, ao passo que as fibras do tipo I são caracterizadas por serem fibras de contração lenta com predominância do metabolismo oxidativo11,30.

Várias evidências na literatura mostram que o músculo esquelético de indivíduos hipertensos, assim como de SHR, contêm maior porcentagem de fibras de contração rápida e glicolítica, ou seja, as do tipo II comparadas aos seus controles normotensos7-11. Interessantemente, os resultados obtidos na composição dos tipos de fibra do músculo esquelético sóleo, músculo este utilizado neste estudo, que apresenta em média 90% de fibras do tipo I e 10% de fibras do tipo II, realizado tanto pela técnica de histoquímica pela reação da ATPase miosínica quanto pela técnica de eletroforese em gel SDS-PAGE para detecção das miosinas de cadeia pesada (MHC) para cada tipo de fibra, foram positivamente correlacionadas independente da técnica empregada10.

Segundo Bortolotto et al. 10, o principal resultado obtido em seu estudo é que em todos os estágios de hipertensão (quatro, 16 e 24 semanas), o músculo sóleo de SHR apresenta maior proporção de fibras do tipo II do que o músculo sóleo de ratos WKY, bem como de fibras híbridas, fibras estas que contêm dois tipos de MHC em uma mesma fibra muscular isolada, no caso do SHR, maior proporção de fibras híbridas IIA+IIX. A presença de maior proporção de fibras híbridas é um indicador de transição do tipo de fibra muscular no músculo em questão.

Similar aos resultados dos estudos expostos acima, no presente estudo, observamos no músculo sóleo de SHR comparado ao seu controle WKY significante alteração na distribuição dos tipos de fibra, ou seja, uma diminuição de fibras de contração lenta e oxidativa, fibras do tipo I, e um simultâneo aumento na porcentagem de fibras do tipo IIA e IIX em paralelo com uma redução da razão capilar por fibra dessa musculatura, assim como uma pequena diminuição (12%) da atividade da citrato sintase.

Estudos recentes têm associado os efeitos do TF ao tratamento farmacológico. Minami et al. 31 mostraram os efeitos do TF, associado ou não ao tratamento com perindopril (inibidor da enzima conversora de angiotensina), sobre a capilaridade e os tipos de fibra no músculo sóleo de SHR. Os autores observaram que o tratamento crônico com perindopril aumenta a capacidade de exercício em animais não treinados; entretanto, esse efeito não foi sinérgico à capacidade de exercício adquirida como resultado somente de TF. Por outro lado, o tratamento com perindopril associado ao TF promove mudanças adaptativas no músculo sóleo, como aumento da densidade capilar e da porcentagem de fibras do tipo I31. Embora não tenha sido observada alteração na composição dos tipos de fibra nos grupos SHR treinado e SHR tratado com perindopril quando comparado ao grupo SHR sedentário, os autores observaram uma maior capilarização nestes grupos, o que pode ter contribuído para melhora na capacidade de exercício. Outro estudo mais recente do mesmo grupo mostrou que o tratamento farmacológico com um bloqueador de canal de cálcio (azelnidipine), ou um antagonista do receptor de angiotensina II tipo I (olmesartan) ou mesmo o TF significativamente aumentaram a densidade capilar e a porcentagem de fibras do tipo I no músculo sóleo de SHR32. Embora os resultados na literatura ainda sejam controversos no que se refere às alterações na proporção dos tipos de fibra em resposta ao TF, também não foi possível observar a comparação entre o perfil dos tipos de fibra no grupo SHR treinado comparado ao seu controle normotenso WKY, com intuito de averiguar uma normalização perante a composição nos tipos de fibra.

Notavelmente, nós mostramos pela primeira vez a evidência de que o TF aeróbio corrigiu as mudanças na composição dos tipos de fibra no músculo sóleo de SHR quando comparado ao seu controle WKY, uma vez que a capilarização e o aumento da atividade da enzima citrato sintase são umas das mais importantes adaptações ao TF aeróbio, atuando na manutenção do metabolismo oxidativo e do perfil de fibra do músculo esquelético. Portanto, esses resultados em conjunto contribuem para o aumento do consumo de oxigênio, capacidade de tolerância ao esforço e queda dos níveis pressóricos observados no grupo hipertenso treinado.

 

AGRADECIMENTOS

À FAPESP (No. 2007/56771-4; 2009/18370-3 e 2010/50048-1) e ao MCT/CNPq 14/2009 (No. 480391/2009-2) e CNPq (No. 307591/2009-3 e 159827/2011-6) pelo apoio financeiro e incentivo à pesquisa.

 

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Correspondência:
Edilamar Menezes de Oliveira
Escola de Educação Física e Esporte da Universidade de São Paulo, Departamento de Biodinâmica do Movimento do Corpo Humano
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