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Arquivos Brasileiros de Cardiologia

Print version ISSN 0066-782XOn-line version ISSN 1678-4170

Arq. Bras. Cardiol. vol.87 no.1 São Paulo July 2006

http://dx.doi.org/10.1590/S0066-782X2006001400008 

ARTIGO ORIGINAL

 

O Treinamento físico por natação atenua o remodelamento miocárdico e congestão pulmonar em ratas wistar com insuficiência cardíaca secundária a infarto do miocárdio

 

 

Leslie Andrews Portes; Paulo José Ferreira Tucci

Universidade Federal de São Paulo e Centro Universitário Adventista de São Paulo - São Paulo, SP

Correspondência

 

 


RESUMO

OBJETIVO: Avaliar os efeitos da natação sobre teor de água pulmonar de ratas com insuficiência cardíaca (IC) após infarto do miocárdio (IM).
MÉTODOS: Após oclusão coronária, animais com 20%<IM<40% do ventrículo esquerdo (VE) foram considerados IM moderados e os > 40% do VE grandes. Os animais treinados (TR) nadaram durante 60 min/dia, 5 dias/semana, durante 8 semanas. Foram determinados os pesos úmidos do pulmão direito, lobo direito do fígado, átrios, VE e ventrículo direito (VD) e os pesos secos do fígado e pulmão. Utilizou-se ANOVA e teste de Tukey para as análises estatísticas.
RESULTADOS: Verificou-se aumento da relação massa dos átrios/peso corpóreo nos animais sedentários com IM moderados (IMmod-SED: n=8) e grandes (IMgr-SED: n=10) em relação às ratas controles sedentárias (C-SED: n=14) e treinadas (C-TR: n=16). Aumento da relação VD/peso corpóreo e VE/peso corpóreo nos animais IMgr-SED em relação aos controles. A relação coração/peso corpóreo foi maior nos IMgr-SED do que nos demais. Os animais infartados treinados exibiram atenuação da hipertrofia. O teor de água pulmonar maior (p<0,05) nas ratas IMgr-SED (x±epm: 81±0,4%) do que nas C-SED (79±0,4%) indicou congestão pulmonar não verificada nas infartadas treinadas (IMmod-TR: 80±0,6%; IMgr-TR: 79±0,7%).
CONCLUSÃO: Os aumentos da massa cardíaca e teor de água pulmonar em animais IMgr-SED foram atenuados em animais submetidos a treinamento físico por natação, sugerindo que a realização de exercício físico pode atenuar os indicadores de IC e contribuir para remodelamento cardíaco favorável.

Palavras-chave: Ratos, infarto do miocárdio, natação, teor de água do pulmão, hipertrofia miocárdica.


 

 

A redução da capacidade para realizar exercícios em pacientes com insuficiência cardíaca congestiva (ICC) está diretamente relacionada com as alterações pulmonares decorrentes da congestão pulmonar: redução da capacidade vital e dos fluxos de ar e prejuízo das trocas gasosas1-4. Em geral, a congestão pulmonar que ocorre nos cardiopatas depende de elevação da pressão venosa pulmonar como resultado de aumento da pressão de enchimento do ventrículo esquerdo (VE), conseqüente à disfunção crônica do VE. Em ratos que desenvolvem ICC após infarto do miocárdio (IM), tal como em humanos, o aumento da pressão de enchimento do VE é secundário à disfunção sistólica e diastólica desta câmara5-8.

Classicamente, a prescrição de repouso é tradicional no elenco de medidas recomendadas aos pacientes com ICC9. A influência do exercício físico sobre o remodelamento miocárdico é motivo freqüente de investigações5,10-14. Porém, poucos estudos investigaram os efeitos do treinamento físico sobre a congestão pulmonar da ICC que se instala após IM. Bech e cols.15 observaram melhora da capacidade de exercício físico e redução da congestão pulmonar em ratos infartados tratados com captopril e coenzima Q10, mas não avaliaram a influência isolada do exercício físico. Libonati16 verificou que o exercício físico em esteira melhorou a função diastólica de corações isolados pós-IM e considerou que essa influência pode possibilitar a prevenção da congestão pulmonar. Contudo, esse autor não avaliou o conteúdo hídrico dos pulmões.

O presente estudo avaliou os efeitos do treinamento físico por natação sobre o teor de água pulmonar de animais com ICC pós-IM. Foi analisado o teor de água dos pulmões de animais com infartos moderados e grandes acompanhados durante período prolongado de exercício físico por natação.

 

MÉTODOS

Animais estudados - Foram utilizadas ratas jovens da linhagem Wistar-EPM (Nomenclatura atual do "International Index of Laboratory Animals", 6th Ed., 1993. Lion Litho Ltd.: Carshalton, Surrey (U.K.)) com dez semanas de vida, pesando entre 170 e 190 gramas, livres de doença, mantidas em caixas com água e ração Nuvital ad libitum, em ambiente com temperatura controlada em torno de 22ºC, 54% de umidade e ciclo claro/escuro de doze horas. Os animais foram distribuídos por seis grupos experimentais: controle sedentário (C-SED, n = 14), controle treinado (C-TR, n = 16), infarto moderado sedentário (IMmod-SED, n = 8), infarto grande sedentário (IMgr-SED, n = 10), infarto moderado treinado (IMmod-TR, n = 9) e infarto grande treinado (IMgr-TR, n = 8). Os animais controles foram submetidos a todos os procedimentos cirúrgicos, exceto que a coronária não foi ocluída. Os animais sedentários permaneceram sem se exercitar durante todo o protocolo de estudo.

Produção do infarto do miocárdio - O método de produção do IM baseou-se no trabalho de Johns & Olson17 com pequenas adaptações. Os animais eram anestesiados pela administração intraperitoneal de cetamina (50 mg/kg) e xilazina (10 mg/kg). Seguindo-se à intubação orotraqueal, o animal era submetido a ventilação mecânica com ventilador Harvard, modelo 683 (freqüência: 90 m/min, volume corrente: 2,0 ml). Após tricotomia, era realizada toracotomia no hemitórax esquerdo, no espaço intercostal do ictus cordis e o coração era rapidamente exteriorizado. O ramo interventricular anterior da artéria coronária esquerda era identificado e ocluído entre as bordas do apêndice auricular esquerdo e o tronco da artéria pulmonar com fio Prolene 6-0. Promovia-se hiperinsuflação pulmonar e a parede torácica era fechada por sutura em bolsa previamente realizada.

O tamanho do infarto foi definido por planimetria. Após o sacrifício dos animais o coração foi dissecado e foram pesados os átrios, o ventrículo direito (VD) e o ventrículo esquerdo (VE). A musculatura do ventrículo esquerdo foi isolada e uma incisão na parede posterior permitiu analisá-la em um plano. Para tanto, a massa muscular foi estirada e interposta entre duas lâminas planas de vidro transparente, próprias para estudos histológicos. A transiluminação, por meio de foco luminoso colocado atrás do conjunto de lâminas, permitiu diferenciar claramente as regiões da cicatriz fibrosa do IM e da musculatura remanescente. Sobre a lâmina foram traçadas as silhuetas da cicatriz fibrosa do IM e da massa ventricular total, que incluiu a cicatriz fibrosa. Com auxílio de software SigmaScan Pro 5.0 (Systat Software Inc., Richmond, California, USA), as áreas da cicatriz fibrosa (CF) do IM e da massa ventricular total (MVT) foram determinadas. A dimensão do IM expressa em porcentagem foi determinada aplicando-se a fórmula:

% IM = CF / MVT x 100

Após determinação do tamanho do IM, foram considerados pequenos os IM cuja área de cicatriz fosse inferior a 20% da área do ventrículo esquerdo; moderados os que fossem superiores a 20% e inferiores a 40%; e grandes os IM cuja área fosse igual ou maior do que 40% da área total do VE.

Protocolo de treinamento físico - O exercício físico foi iniciado na terceira semana após o IM, por ser o período reconhecido como necessário para que a cicatrização do IM se complete18,19. O protocolo de exercício colocado em prática utilizou a natação e incluiu duas fases: a de adaptação e a de treinamento. A fase de adaptação ocorreu durante os seis primeiros dias de treinamento. No primeiro dia os animais exercitaram-se em piscina durante dez minutos, e a cada dia o período de exercício foi prolongado em dez minutos, até que as ratas nadassem sessenta minutos. A fase de treinamento consistiu de oito semanas, cinco vezes por semana, durante sessenta minutos ao dia. Todos os animais foram capazes de nadar durante os sessenta minutos. A piscina de treinamento consistiu de caixa d’água de fibra de vidro com a temperatura da água mantida entre 32 e 35ºC. Cada grupo de natação foi composto por não mais do que oito ratas por metro quadrado de superfície da piscina e ratas infartadas e não-infartadas não foram incluídas no mesmo grupo de treinamento.

Variáveis analisadas - Foram determinados o peso corporal antes e após aplicação do protocolo, as massas cardíacas e o teor de água dos pulmões e do fígado. O conteúdo hídrico dos órgãos foi obtido a partir dos seus pesos úmidos e secos. Após obtenção do peso úmido, esses tecidos foram colocados em estufa e mantidos durante 72 horas à temperatura de 80ºC. Obtidos os pesos secos do pulmão e do fígado, o teor de água (%H2O) de cada órgão foi definido pela equação:

%H2O = (peso úmido — peso seco) / peso úmido x 100

Análise estatística - Os resultados são apresentados como médias ± erros-padrão da média. Utilizou-se a análise de variância uma via para a comparação dos dados entre os seis grupos de animais. Quando foram encontradas diferenças estatisticamente significantes (p < 0,05), aplicou-se o teste post hoc de Tukey para se identificar entre que grupos ocorriam essas diferenças. Toda a análise foi realizada por meio do programa estatístico SPSS 12.0 (Systat Software Inc., Richmond, California, USA).

 

RESULTADOS

Animais - Trinta ratas sofreram a cirurgia falsa e nenhuma delas faleceu (quatorze controles sedentárias e dezesseis controles treinadas). Dos 85 animais operados para a produção do IM, onze (10%) faleceram durante ou nas primeiras 48 horas após a cirurgia. Trinta e quatro animais foram descartados por apresentarem infarto de tamanho inferior a 20%. Das quarenta ratas restantes, 21 foram incluídas no grupo infartado sedentário e dezenove no grupo infartado treinado. Três animais infartados sedentários e dois infartados treinados faleceram durante o período de treinamento. As três ratas sedentárias que faleceram tinham tamanhos de infarto entre 46% a 57%. As duas ratas em treinamento tinham tamanhos de infarto que abrangiam 58% do VE.

Peso corporal - A ANOVA não identificou diferenças significantes entre os pesos iniciais das ratas dos seis grupos. Ao final das doze semanas do protocolo, os animais C-TR (245 ± 4 gramas) e IMgr-TR (244 ± 7 gramas) foram significantemente mais pesados (p < 0,05) que os animais C-SED (224 ± 8 gramas), IMmod-SED (224 ± 8 gramas) e IMgr-SED (223 ± 7 gramas). Os valores de IMmod-TR (239 ± 9 gramas) não diferiram dos demais grupos.

Tamanho do infarto - Após a determinação do tamanho do IM por meio da planimetria, verificou-se que o tamanho do IM foi de 31 ± 2% nos animais IMmod-SED, de 31 ± 1% nos IMmod-TR, de 47 ± 2% nos IMgr-SED e de 49 ± 4% nos IMgr-TR. Somente as diferenças entre infartos moderados e grandes foram estatisticamente significantes (p < 0,05). Não houve diferenças significantes entre os tamanhos dos infartos quando as comparações confrontaram IMmod-SED x IMmod-TR e IMgr-SED x IMgr-TR.

Massa cardíaca - Os dados de peso das estruturas cardíacas referidas em relação ao peso corporal são apresentados na tabela 1 e na figura 1.

 

 

 

 

Os dados relativos às massas miocárdicas oferecem informações esclarecedoras sobre as repercussões funcionais da oclusão coronariana e sobre os efeitos do exercício físico. Ficam nítidas a tendência a aumento da massa miocárdica nos animais infartados e a atenuação do crescimento cardíaco em ratas que foram submetidas a treinamento. Esse comportamento é, sobretudo, destacado nos portadores de grandes infartos. Exemplo claro é a razão peso cardíaco/peso corpóreo, que foi significantemente maior nos animais IMgr-SED do que nos demais grupos (p < 0,05). Esse aumento foi prevenido pelo exercício físico. As modificações experimentadas pela musculatura atrial e ventricular direita chamam a atenção para as repercussões fisiopatológicas subjacentes ao infarto do miocárdio. O acréscimo de massa miocárdica identificado, de forma expressiva, no grupo IMgr-SED e não manifestado no grupo IMgr-Tr, aponta para a presença de hipertensão pulmonar nos animais sedentários, prevenida ou atenuada nas ratas que se exercitaram.

Conteúdo hídrico pulmonar e hepático - Os resultados relativos ao conteúdo hídrico do pulmão e do fígado estão resumidos na figura 2.

 

 

Encontrou-se maior teor de água no pulmão dos animais IMgr-SED (81 ± 0,4%) do que nos C-SED (79 ± 0,4%). Nas demais comparações não foram identificadas diferenças significantes (C-TR: 79 ± 0,4%; IMmod-SED: 80 ± 0,3%; IMmod-TR: 80 ± 0,6%; IMgr-TR: 79 ± 0,7%). Em síntese, animais sedentários com grandes infartos exibiram acúmulo de água — edema — nos pulmões, enquanto os animais que se submeteram a treinamento físico não tiveram o teor de água aumentado no pulmão.

 

DISCUSSÃO

A conduta cardiológica tradicional estabelece como benéfico, ou mesmo necessário, recomendar repouso físico para portadores de disfunção do ventrículo esquerdo9. A procedência dessa proposta é intuitiva: reduzir as demandas sistêmicas que possam sobrecarregar o coração. Conflita com esse conceito a realização de exercício físico regular como medida que possa favorecer o coração. Os resultados verificados neste estudo indicam que a não-observância da conduta tradicional não só não prejudica, mas, ainda, abranda o remodelamento miocárdico e sua conseqüência fisiopatológica mais destacada: a insuficiência cardíaca.

Em nossos resultados, dois indicadores se destacam como convincentes do benefício promovido pelo exercício físico nos animais infartados: o teor de água do pulmão e a massa miocárdica dos átrios e do ventrículo direito.

O teor de água tecidual é uma variável extremamente constante em órgãos normais. Os nossos resultados, referentes aos animais sedentários não-infartados, configuram a mínima variabilidade do teor de água do pulmão na situação de normalidade: 78,8 ± 0,4%. É consistente admitir o aumento do teor de água do pulmão, verificado em animais sedentários portadores de grandes infartos, como indicativo de congestão pulmonar1,20-23. Contrariamente ao que ocorreu com as ratas do grupo IMgr-SED, os animais treinados — mesmo aqueles com grandes infartos — não tiveram aumento do conteúdo hídrico nos pulmões, sugerindo o benefício funcional possibilitado por protocolos de exercício físico adequadamente programados. Da mesma forma, os indicadores de massa miocárdica dos átrios e do ventrículo direito constituem-se em referenciais que documentam a ação benéfica do exercício. As alterações de massa dessas estruturas sinalizam para a importância da disfunção do ventrículo esquerdo e conseqüente elevação da pressão diastólica do VE, do átrio esquerdo, da circulação pulmonar e das câmaras direitas.

Foi possível verificar apenas duas referências na literatura15,16 que consideraram as interações entre infarto do miocárdio em ratos, teor de água dos pulmões e exercício físico. Ambos consideraram que o exercício físico pode ser benéfico na prevenção ou atenuação da congestão pulmonar; contudo, nenhum deles avaliou esse parâmetro.

A interpretação menos atenta dos resultados que indicaram redução do remodelamento miocárdico e da congestão pulmonar pode conduzir ao entendimento equivocado de que é improcedente recomendar cautela na prática de exercício físico para os cardiopatas. A compreensão adequada desses dados inclui a percepção de que a sobrecarga cardíaca, e todos os seus inconvenientes e riscos momentâneos, não deixa de existir durante o período de realização do exercício, dada a sobrecarga cardiocirculatória que ocorre. Os benefícios gerados pela prática regular, repetida e adequadamente intensificada do exercício físico resultam das interferências neuro-humorais que são despertadas durante a atividade física e que se sustentam durante parte, ou todo o período, dos intervalos das sessões de treinamento.

Há dados consistentes indicando que da prática regular de exercício físico decorrem modificações favoráveis para o sistema circulatório relacionadas com a atividade simpática24-28 e parassimpática29, com o sistema renina-angiotensina24,27,30, com a redução da pós-carga31, com a função endotelial32,33, com as concentrações plasmáticas de aldosterona30,34, endotelina35-38, arginina-vasopressina30,34 e ANP34. Adicionalmente, interferências do exercício físico sobre o coração promovem aprimoramento da função mecânica miocárdica por ação, entre outras, sobre os canais de cálcio do sarcolema39, o conteúdo de cálcio do retículo sarcoplasmático12, a bomba de cálcio do retículo sarcoplasmático13,40, a fosfolambam14, a proteína trocadora sódio-cálcio13,40 e a responsividade dos miofilamentos ao cálcio41.

Estudos anteriores42 documentaram dados neuro-humorais indicativos de agravamento temporário do estado congestivo durante a realização do exercício físico. As modificações neuro-humorais relatadas guardaram relação com a intensidade do exercício. Adicionalmente, em pacientes com insuficiência cardíaca, Braith e cols.30,34 relataram redução da hiper-reatividade neuroendócrina verificada em repouso, após dezesseis semanas de exercício aeróbico. Essas informações destacam a importância de dois aspectos relacionados à interação exercício físico/coração: a intensidade da carga de exercício físico e a importância da sua prática regular.

Em resumo, os aumentos da massa cardíaca e do teor de água pulmonar verificados em animais sedentários com grandes infartos foram atenuados em animais submetidos a treinamento físico por natação. Esses dados sugerem que os protocolos de exercício físico regular, no período pós-infarto do miocárdio, podem atenuar os indicadores de insuficiência cardíaca e contribuir para remodelamento cardíaco favorável.

Agradecimentos

Este estudo foi financiado pela Fapesp (Processo 99/04533-4), pelo CNPq (Processo 300.692/80-3 NV), pela Unifesp e pelo Centro Universitário Adventista de São Paulo (Unasp). Também somos gratos ao Prof. Dr. Antônio Carlos Cicogna, pelo ensino dos métodos com músculo papilar, e a Ednei L. Antônio, pelo suporte técnico.

Potencial Conflito de Interesses

Declaro não haver conflitos de interesses pertinentes.

 

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Correspondência:
Paulo José Ferreira Tucci
Rua Estado de Israel, 181/94
04022-000 — São Paulo, SP
E-mail: ptucci@cardiol.br

Recebido em 03/08/05
Aceito em 08/12/05

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