Morfometria das fibras musculares do músculo reto femoral de ratos submetidos à nicotina e ao treinamento aeróbio

Larissa Costa Olarte, José Eduardo Ramos Carvalho, Armando Ribeiro Florido Neto, Giovana Teixeira Rampazzo, Patrícia Monteiro Seraphim, Ludimila Canuto Faccioni

Resumo


A musculatura estriada esquelética apresenta plasticidade fenotípica e pode se alterar mediante o tabagismo e o exercício físico. O objetivo desse estudo foi investigar os efeitos do tratamento crônico de nicotina associado ao treinamento aeróbio sobre o Músculo Reto Femoral (mRF). Para tanto, foram utilizados 16 ratos jovens machos Wistar, divididos em 4 grupos: Grupo Controle (GC, N=4); Grupo Fumante (GF, N=4); Grupo Exercício (GE, N=4); Grupo Fumante Exercício (GFE, N=4).  Os animais foram submetidos a um sistema de inalação de nicotina e protocolo de exercício em esteira por 60 dias. Os animais foram pesados e eutanasiados, o mRF dissecado, pesado, fixado em formol 10% e submetido à coloração Hematoxilina e Eosina. Imagens de campos aleatórios do aspecto transversal do músculo foram capturadas e aproximadamente 200 fibras musculares de cada animal analisadas quanto à área da secção transversal (AST) e submetidas à ANOVA seguida pelo Test de Fisher, p<0,05. Somente o GE apresentou ganho de peso superior ao GC (p=0,0037), p>0,05. O GFE apresentou maior peso muscular em relação ao GC, p = 0,0019.  Na análise da AST das fibras musculares totais do mRF, o GFE apresentou diferença significativa em relação ao GC (p=0,0189). Em relação à região superficial, o GE obteve valor de AST superior ao GC (p=0,0502), bem como o grupo GFE (p=0,0038). Concluímos que as fibras musculares do GFE apresentaram-se hipertrofiadas e que pode existir correlação entre o exercício aeróbio e o consumo da nicotina na alteração dessas fibras.

 

ABSTRACT 

Morphometry of muscle fibers of the rectus femoris muscle of rats submitted to nicotine and to aerobic training

The skeletal striated muscle tissue presents phenotypic plasticity and it can be altered with cigarette smoke and physical exercise. The aim of this study was to investigate the effects of the nicotine chronical treatment associated with aerobic training about rectus Femoral Muscle (rFM). Four groups of young male Wistar rats were studied (N=16): Control Group (CG, N=4); Smoking Group (SG, N=4); Exercise Group (EG, N=4); Smoking Exercise Group (SEG, N=4). The animals were submitted to nicotine inhalation system and treadmill exercise protocol during 60 days. The animals were weighed and euthanized, the mRF dissected, weighed, fixed in 10% formol and it submitted to Hematoxylin and Eosin coloration. Randon images  with approximately 200 muscular fibers of each animal  were captured in the transversal aspect of the muscle, analyzed cross-sectional area (CSA) and submitted to ANOVA followed by Ficher’s Test, p<0,05. Only the EG presented weight gain superior to CG (p=0, 0037), p>0,05. The SEG presented a higher weigh muscular in relation to CG, p=0, 0019. On the CSA analysis of the rFM total muscle fibers, the SEG presented significant difference in relation to GC (p=0,0502), the same occurred with SEG group (p=0,0038). In conclusion, the muscular fibers SEG became hypertrophied and can be correlation between aerobic exercise and cigarette smoke about muscle fibers.


Palavras-chave


Nicotina; Exercício; Músculo esquelético

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Referências


-Andersen, J. L.; Schjerling, P.; Saltin, B. Muscle, genes and athletic performance. Sci. Am. Vol. 283. Núm. 3. p.48-55. 2000.

-Andrew, R. J. Treadmill for small laboratory animal. J. Appl. Physiol. Vol. 20. Núm. 3. p.572-574. 1965.

-Armstrong, R. B.; Phelps, R. O. Muscle fiber type composition of the rat hindlimb. The American Journal of Anatomy. Vol. 171. p.259-272. 1984.

-Bucci, M.; Vinagre, E. C.; Campos, G. E. R.; Curi, R.; Pithon-Curi, T. C. Efeitos do treinamento concomitante hipertrofia e endurance no músculo esquelético. R. bras. Ci e Mov. Vol. 13. Núm. 1. p.17-28. 2005.

-Brooke, M. H.; Kaiser, K. K. Three “myosin adenosine thiphosphatase” Systems: The Nature of Their pH Lability and Sulphydryl dependence. J. Histochem Cytochem. Vol. 18. p.670-672. 1970.

-Cabeço, L. C. Caracterização morfológica, expressão dos fatores de regulação miogênica (MRFS) e dos receptores nicotínicos (NACHRS) no músculo estriado de ratos submetidos à restrição proteica materna. Tese de Doutorado. Universidade Estadual Paulista (UNESP). 95p. 2011.

-Camargo Filho, J. C. S.; Vanderlei, L. C. M. Camargo, R. C. T.; Oliveira, D. A. R.; Oliveira Júnior, S. A.; Dal Pai, V.; Belangero, W. D. Análise histológica, histoquímica e morfométrica do músculo sóleo de ratos submetidos a treinamento físico em esteira rolante. Arq. Ciênc. Saúde. Vol. 12. Núm. 4. p.196-199. 2005

-Camargo Filho, J. C. S.; e colaboradores. Efeitos do exercício aeróbio no músculo esquelético de ratos expostos à fumaça de cigarro. Rev. bras. med. Esporte. Vol. 17. Núm. 6. p.416-419. 2011.

-Campos, G. E.; Luecke, T. J.; Wendeln, H. K.; Toma, K.; Hagerman, F. C.; Murray, T. F.; Ragg, K. E.; Ratamess, N. A.; Kraemer, W. J.; Staron, R. S. Muscular adaptations in response to three different resistance-training regimens: specificity of repetition maximum training zones. Eur J Appl Physiol. Vol. 88. p.50-60. 2002.

-Casterdali, E.; Paiva, S. A. R.; Matsubara, B. B.; Matsubara, L. S.; Minicucci, M. F.; Azevedo, P. S.; Campana, A. O.; Zornoff, L. A. M. A. Exposição crônica à fumaça do cigarro resulta em remodelação cardíaca e prejuízo da função ventricular em ratos. Arq. Bras. Cardiol. Vol. 84. Núm. 4. p.320-324. 2005.

-Craig, R. The structure of the contractile filaments. In: Engel AG, Franzini-Armstrong C. Myology. New York: McGraw-Hill. p.134-175. 1994.

-Cendon Filho, S. P. Efeitos do fumo passivo no aparelho mucociliar de ratos. 1994. 101f. Tese (Doutorado em Medicina- Pneumologia). Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, 1994.

-Crowther, G. J.; Jubrias, S. A.; Gronka, R. K.; Conley, K. A. A “functional biopsy” of muscle properties in sprinters and distance runners. Med. Sci. Sports Exerc. Vol. 34. Núm. 11. p.1719-1724. 2002.

-Dal-Pai, M. S.; Carvalho, R. F. Mecanismos celulares e moleculares que controlam o desenvolvimento e o crescimento muscular. Cellular and molecular mechanisms that control muscular development and growth. Revista Brasileira de Zootecnia. Vol. 36. 2007.

-Dolezal, B. A.; Potteiger, J. A. Concurrent resistance and endurance training influence basal metabolic rate in nondieting individuals. J. Appl. Physiol. Vol. 85. Núm. 2. p.695-700. 1998.

-Dow, D. E.; Cederna, P. S.; Hasset, C. A.; Kostrominova, T. Y.; Faulkner, J. A. Number of contractions to maintain mass and force of a denervated rat muscle. Muscle Nerve. Vol. 30. Núm. 1. p.77-86. 2004.

-Fleck, S. J.; Kraemer, W. J. Fundamentos do Treinamento de Força Muscular. 2 ed. Porto Alegre: Artmed, 1999.

-Foschini, R. M. S. A.; Ramalho, F. S.; Bicas, H. E. A. Células satélites musculares. Arq. Bras. Oftalmol. Vol. 67. Núm. 4. p.681-867. 2004.

-Hawke, T. J.; Garry, D. J. Myogenic satellite cells: physiology to molecular biology. Journal of Applied Physiology (Bethesda, Md.: 1985). Vol. 91. Núm. 2. p.534-551. 2001.

-Hunter, G., Demment, R.; Miller, D. Development of strength and maximum oxygen uptake during simultaneous training for strength and endurance. J. Sports Med. Vol. 27. p.269-275. 1987.

-Jackman, R. W.; Kandarian, S. C. The molecular basis of skeletal muscle atrophy. Am J Physiol Cell Physiol. Vol. 287. p.834-843. 2004.

-Jonhson, M. A.; Polgar, J.; Weightman, D.; Appleton, D. Data on the distribuition of fibre types in thirty-six human muscles. An autopsy study. Journal of the Neurological Sciences, Amsterdam. Vol. 18. Núm. 1. p.111-129. 1973.

-Kakinuma, Y.; Noguchi, T.; Okazaki, K.; Oikawa, S.; Iketani, M.; Kurabayashi, M.; Sato, T. Antimuscle atrophy effect of nicotine targets muscle satellite cells partly through an α7 nicotinic receptor in a murine hindlimb ischemia model. 2014.

-Kouzaki, M.; Shinohara, H.; Fukunaga, T. Nonuniform mechanical acativity of quadríceps muscle during fatigue by repeated maximal voluntary contraction in humans. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology, New York. Vol. 80. Núm. 1. p.9-15. 1999.

-Kraemer, W. J.; Hakkinen, K.; Newton, R. U.; Nindl, B. C.; Volek, J. S.; MCCormick, M.; Gotshalk, L. A.; Gordon, S. E.; Fleck, S. J.; Campbell, W. W.; Putukian, M.; Evans, W. J. Effects of heavy-resistance training on hormonal response patterns in younger vs. older men. J. Appl. Physiol. Vol. 87. Núm. 3. p.982-992. 1999.

-Larsson, L.; Orlander, J.; Asnved, T.; Edstrom, L. Effects of chronic nicotine exposure on contractile enzyme-histochemical and biochemical properties of fast- and slow-twitch skeletal muscles in the rat. Acta Physiol Scand. Vol. I34. p.519-527. 1988.

-Magaudda, L.; Mauro, D. D.; Triarchi; e colaboradores. Effects of physical exercises on skeletal muscle fiber: ultrastructural and molecular aspects. Basic Appl myol. Vol. 14. Núm. 1. p.17-21. 2004.

-Mastaglia, F. L. Skeletal muscle pathology. WB Saunders Company, 1992.

-Matsaka, A.; Patel, K. Skeletal muscle fibre plasticity in response to selected environmental and physiological stimuli Histol Histopathol. Vol. 24. p.611-629. 2009.

-Mauro, A. Satellite cell of skeletal muscle fibers. The Journal of Biophusical and Biochemical Cytology. Vol. 9. p.493-495. 1061.

-MCCall, G. E.; Byrnes, W. C.; Dickinson, A.; Pattany, P. M.; Fleck, S. J. Muscle fiber hypertrophy, hyperplasia, and capillary density in college men after resistance training. J. Appl. Physiol. Vol. 81. Núm. 5. p.2004-2012. 1996.

-Minamoto, V. B.; Bunho, S. R.; Salvini, T. F. Regenerated rat skeletal muscle after periodic contusions." Brazilian Journal of Medical and Biological Research. Vol. 34. Núm. 11. p.1447-1452. 2001.

-Mitchell, P. O.; Pavlath, G. K. Skeletal muscle atrophy leads to loss and dysfunction of muscle precursor cells. Am J Physiol Cell Physiol. Vol. 287. Núm. 6. p.C1753-C1762. 2004.

-Moraes, A. C.; Bankoff, A. D. P.; Okano, A. H.; Simões, E. C.; Rodrigues, C. E. B. Análise eletromiográfica do músculo reto femoral durante a execução de movimentos do joelho na mesa extensora. R. Bras. Ci. e Mov. Vol. 11. Núm. 2. p.19-23. 2003.

-Nakatani, T.; Nakashina, T.; Kita, T.; Ishihara, A. Effects of exposure to cigarette smole at different dose levels on extensor digitorium longus muscle fibres in Wistar-Kyoto and spontaneously hypertensive rats.Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology. Vol. 30. p.671-677. 2008.

-Nagata, Y.; Partridge, T. A.; Matsuda, R.; Zammit, P. S. Entry of muscle satellite cells into the cell cycle requires sphingolipid signalig. The Journal of Cell Biology. Vol. 1974. Núm. 2. p.245-253. 2006.

-Novelli, E. L. B.; Diniz, Y. S.;Galhardi, C. M.; Ebaid, G. M. X.; Rodrigues, H. G.; Mani, F.; Fernandes, A. A. H.; Cicogna, A. C.; Novelli Filho, J. L. V. B. Anthropometrical parameters and markers of obesity in rats. Laboratory Animals. Vol. 41. Núm. 1. p.111-119. 2007.

-Ogata, T. A. Histochemical study of the red and white muscle fibres. Part III. Activity of the diphosphopyridine nucleotide diaphorase and thiphosphopyrine nucleotide diaphorese in muscle fibres. Acta Med Okayama. Vol. 12. p.233-240. 1958.

-Orlander, J.; Kiessling, K.-H.; Larsson, L. Skeletal muscle metabolism, morphology and func- tion in smokers and non-smokers, Acta Physiol Scund. Vol. 107. p.39-46. 1979.

-Paiva, S. A. R.; Zornoff, L. A. M.; Okoshi, M. P.; Okoshi, K.; Cicogna, A. C.; Campana, A. O. Comportamento de variáveis cardíacos em animais expostos à fumaça de cigarro. Ar. Bras. Cardiol. Vol. 81. p.221-224. 2003.

-Pette, D.; Robert S. S. Myosin isoforms, muscle fiber types, and transistions. Microscopy research and technique. Vol. 50. Núm. 6. p.500-509. 2000.

-Psilander, N.; Damsgaard, R.; Pilegaard, H. Resistance exercise alters MRF and IGF-I mRN content in human skeletal muscle. J Appl Physiol. Vol. 95. p.1038-1044. 2003.

-Ranvier, L. Traite technique d'histologie. Paris: F. Savey. 1875.

-Robinson, T. F.; Cohen-Gould, L.; Stephen M. F. Skeletal framework of mammalian heart muscle. Arrangement of inter-and pericellular connective tissue structures. Laboratory investigation; a journal of technical methods and pathology. Vol. 49. Núm. 4. p.482-498. 1983.

-Romano, E. M. Estudo morfológico e modulações dos tipos de fibras do m. reto femoral de ratos wistar, após a estimulação com corrente russa. 2004. x, 111 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista, Instituto de Biociências de Rio Claro, 2004.

-Sanes, J. R. The extracelular matriz. In: Engel, A. G.; Franzini-Armstrong, C. Myology. New York: McGraw-Hill. p.242-243. 1994.

-Solomon, A. M.; Bouloux, P. M. G. Modifying muscle mass–the endocrine perspective. Journal of Endocrinology. Vol. 191. Núm. 2. p.349-360. 2006.

-Soto-Ddominguez, A.; e colaboradores. Las Células TC-1 Implantadas Invaden a las Fibras Musculares Esqueléticas Adyacentes en un Modelo Murino de Cáncer. Int. J. Morphol. Vol. 31. Núm. 2. p.520-527. 2013.

-Spiller, M. P.; e colaboradores. The myostatin gene is a downstream target gene of basic helix-loop-helix transcription factor MyoD. Molecular and cellular biology. Vol. 22. Núm. 20. p.7066-7082. 2002.

-Stevens, J. E.; Ryan, L. M.; Snyder-Mackler, L. Neuromuscular electrical stimulation for quadriceps muscle strengthening after bilateral total knee arthroplasty: a case series. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. Vol. 34. Núm. 1. p.21-29. 2004.

-Sverzut, A. C. M.; Chimelli, L. O papel das células satélites nas respostas adaptativas do tecido muscular esquelético. Rev. Fisioter. Univ. São Paulo. Vol. 6. Núm. 2. p.132-139. 1999.

-Vitello, L.; e colaboradores. Enhancing Myoblast Proliferation by Using Myogenic Factors: A Promising Approach for Improving Fiber Regeneration in Sport Medicine and Skeletal Muscle Diseases. Basic and Applied Myologi. Vol. 14. Núm. 1. p.45-51. 2004.

-Walters, E. H.; Stickland, N. C.; Loughna, P. T. The expression of the myogenic regulatory factors in denervated and normal muscles of different phenotypes. J Muscle Res Cell Motil. Vol. 21. Núm. 7. p.647-653. 2000.


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