UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
“JÚLIO DE MESQUITA FILHO”
FACULDADE DE MEDICINA DE BOTUCATU
Pedro Octavio Barbanera
Efeito do exercício físico em ratos
submetidos à dieta padrão restrita no
tempo
de
ingestão
e
sacarose:
Metabolismo energético e estresse
oxidativo.
Pedro Octavio Barbanera
Efeito do exercício físico em ratos submetidos à dieta
padrão restrita no tempo de ingestão e sacarose:
Metabolismo energético e estresse oxidativo.
Orientadora: Ana Angélica Henrique Fernandes
Dissertação apresentada à Faculdade de Medicina de Botucatu, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Campus de Botucatu, para a obtenção do título de Mestre junto ao programa de Fisiopatologia em Clínica Médica.
Agradeço a Profª. Drª. Ana Angélica Henrique Fernandes pela confiança,
ensinamentos e paciência comigo durante a realização deste trabalho.
Agradeço também aos demais envolvidos para a realização deste trabalho.
Sedentarismo e hábitos alimentares inadequados, tais como, dietas restritivas e
hipercalóricas são fatores relevantes a serem considerados. Este estilo de vida
contemporâneo, que restringe o tempo gasto com alimentação e inatividade
física, principalmente aqueles relacionados às alterações cardiovasculares.
Para prevenir ou até mesmo para amenizar tais efeitos, a recomendação
frequente tem sido a prática de exercícios físicos como medida de interação
terapêutica na medicina preventiva e reabilitação. Desta forma, o objetivo do
presente trabalho foi avaliar os efeitos do exercício físico em ratos submetidos
a dietas restritivas e hipercalóricas, através de parâmetros metabólicos,
nutricionais, morfométricos e calorimétricos, além do estresse oxidativo no
tecido cardíaco. Foram utilizados 32 ratos Winstar, machos, com 45 dias de
idade. Os animais foram inicialmente divididos em dois grupos: G1 (n=16)
considerado controle, receberam ração e água ad libitum; G2(n=16) receberam
ração em tempo restrito e solução de sacarose 30% ad libitum. Os animais de
G2 receberam a mesma quantidade de ração ingerida por G1, oferecida num
tempo restrito de 2 horas diárias, durante o período de 30 dias, considerado
pré-treinamento. Após este período, os grupos (G1 e G2) foram subdivididos
(n=8) em G3 que receberam o mesmo tratamento que G1 e os animais deste
grupo foram considerados sedentários e G4 receberam o mesmo tratamento
que G2 e foram considerados exercitados. Os grupos G1 e G2 foram mantidos
na fase de treinamento. A natação foi utilizada como modelo de exercício, com
intensidade de treinamento moderada, durante 8 semanas (fase de
treinamento). O delineamento estatístico foi inteiramente ao acaso com 32
tratamentos e 8 repetições, com nível de significância de 5% de probabilidade.
O consumo alimentar foi maior em G1 e G3 e menor em G2 e G4, o mesmo
carboidratos e maior oxidação de lipídios com elevada atividade da β
-hidroxacil-CoA-desidrogenase em G2. Estes animais também apresentaram
maior glicemia, menor HDL-colesterol e acúmulo anormal de triacilgliceróis,
além de promover o estresse oxidativo no tecido cardíaco. Animais de G4
melhorou as alterações metabólicas (aumentou oxidação de carboidratos e
diminuiu a oxidação de lipídios), manteve a homeostase da glicose, aumentou
a concentração de HDL-colesterol e atenuou o estresse oxidativo. Desta forma,
pode-se concluir que o protocolo de natação foi eficiente em controlar os
Sedentary lifestyles and poor dietary habits, such as restrictive diets
hypercaloric are relevant factors to be considered. This contemporary life style,
which restricts the time spent on diet and physical inactivity, especially those
related to cardiovascular. To prevent or even mitigate these effects, the
frequent recommendation has been the practice of physical exercise as a
measure of therapeutic interaction in preventive medicine and rehabilitation.
Thus, the aim of this study was to evaluate the effects of physical exercise in
rats subjected to restrictive diets hypercalorific through metabolic, nutritional,
morphometric and colorimetric parameters in addition to oxidative stress in
cardiac tissue. 32 Winstar rats, males, 45 days old were used. Animals were
divided into two groups: G1 (n=16) as the control, received food and water ad
libitum, G2 (n=16) received a diet restricted in time and 30% sucrose solution
ad libitum. G2 animals received the same amount of feed ingested by G1,
offered in a limited time of 2 hours a day during the period of 30 days, which is
considered pre-training. After this period, the two groups (G1 and G2) were
subdivided (n=8), G3 receiving the same treatment as G1 and animals in this
group were considered inactive and G4 received the same treatment and G2
were considered trained. G1 and G2 were maintained in the training phase. The
swimming was used as a model of exercise with moderate intensity training for
8 weeks (training phase). The experimental design was completely randomized
with 32 treatments and 8 replications, with a significance level of 5% probability.
Dietary intake was higher in G1 and G3 and lower in G2 and G4, the same
occurred for liquid consumption. Calorimetry reveals lower carbohydrate
oxidation and increased lipid oxidation with high activity of β-hidroxacil-CoA
dehydrogenase in G2. These animals also had higher glucose, lower HDL -
stress in cardiac tissue. Pets G4 improved metabolic changes (increased
carbohydrate oxidation and decreased lipid oxidation), maintained glucose
homeostasis, increased the concentration of HDL -cholesterol and attenuated
oxidative stress. Thus, we can conclude that the swimming protocol was
effective in controlling the deleterious effects caused by improper diet is the
1. INTRODUÇÃO ... 8
2. HIPÓTESE ... 19
3. OBJETIVOS ... 20
4. MATERIAIS E MÉTODO ... 21
5. RESULTADOS ... 31
6. DISCUSSÃO ... 54
7. CONCLUSÕES ... 74
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS ... 75
Dietas Inadequadas
Ao longo das últimas décadas, estudos relacionados às alterações
metabólicas ganharam importância devido aos maus hábitos alimentares e
sedentarismo (Bouchard, 2003; Cameron et al., 2004; Grundy, 2006; Gami, et
al., 2007).
A elevada ingestão de calorias pode não ser o único fator associado
à dislipidemia, alteração no metabolismo energético e estresse oxidativo no
miocárdio. Os efeitos da inadequada ingestão alimentar e redução de refeições
diárias, ou seja, dietas pouco fracionadas, podem induzir dislipidemias, bem
como modificações no metabolismo energético e estresse oxidativo no tecido
cardíaco (Diniz et al., 2004).
Segundo estimativas econômicas, o Brasil gastou cerca de 3 bilhões
de dólares com a população nacional na prevenção e no tratamento de
morbidades prematuras relacionadas a doenças metabólicas, tais como
obesidade e diabetes mellitus tipo 2, o que predispõe a fatores de risco para
doenças cardiovasculares. Estima-se que nos próximos dez anos o gasto
previsto pode atingir 49 bilhões de dólares para o tratamento destas
enfermidades que já atingem patamares epidêmicos (WHO, 2006).
A ingestão de dietas inadequadas, hipercalóricas, enriquecidas com
carboidratos refinados e lipídios, associadas ao sedentarismo e baixo nível de
condicionamento físico, compõem importantes fatores de risco na etiologia de
várias condições patológicas (Buettner et al., 2007; Hansen et al., 2007; Diniz
et al., 2008; Pietilainen et al., 2010; Duffey et al., 2013). Estes aspectos
merecem ser considerados ao analisar diversos países com alterações na
estrutura da dieta, acompanhada às mudanças econômicas, sociais,
9 Dietas suplementadas com sacarose apresentam características
importantes, pois desencadeiam alterações metabólicas com consequências
deletérias provocando os distúrbios cardiovasculares, os quais estão
associados à síndrome metabólica (Rolandsson et al., 2001; Peltonen et al.,
2003; Diniz et al., 2004; Lopes et al., 2006; Novelli et al., 2006). Índices
elevados de triacilgliceróis e colesterol total, e menor nível de HDL-colesterol,
constituem alguns aspectos que definem a síndrome metabólica, a qual tem
sido utilizada eficientemente no prognóstico de doenças cardiovasculares
(Lopaschuk et al., 2007; Brunzell et al., 2008; Panchal et al., 2011).
A relação entre diferentes modelos de dietas inadequadas,
especialmente as ricas em carboidratos refinados, bem como sua influência
nas alterações cardiovasculares são de grande interesse (Pinotti et al., 2006;
Vartanian et al., 2007).
Wei et al. (2007) e Burton et al. (2010) relataram que hábitos
alimentares com restrição no tempo de ingestão alimentar, em pequeno
número de refeições e ingestão de dietas formuladas com carboidratos
refinados, sacarose ou frutose, podem constituir importantes fatores
associados a dislipidemias e alterações metabólicas, além de aumentar
marcadores pró-inflamatórios relacionados a aterosclerose.
Dietas enriquecidas com carboidratos levaram a menor sensibilidade
à insulina acompanhada ao aumento e secreção de insulina pelas células β
-pancreáticas, indicando condições pré-diabéticas que podem evoluir para
hiperglicemia com severa intolerância a glicose (Stanhope e Havel, 2008;
Panchal et al. 2011). Sato et al. (2010) observaram que a ingestão de sacarose
provocou aumento da atividade hepática de enzimas lipogênicas, além de
A restrição no tempo de ingestão alimentar aumentou a lipogênese.
Há várias adaptações conseqüentes do comportamento alimentar restritivo,
que podem favorecer a lipogênese em ratos, tais como, maior absorção de
glicose, aumento da atividade de enzimas lipogênicas e elevação tanto da
glicólise como do ciclo do ácido cítrico (Francischi et al., 2001). Além disso,
revisão realizada por Flatt (1987) reforça alguns deste efeito e aponta outros
resultantes de alimentação esporádicas: aumento do quociente respiratório,
hiperinsulinemia, alta síntese hepática de colesterol e, consequentemente
hipercolesterolemia.
Conforme estudos de Stanhope et al., (2007) a frutose é
metabolizada pela via glicolítica e assim leva a produção de substratos
lipogênicos, como acetil-CoA e glicerol-3-fosfato, e elevada produção e
secreção de VLDL. A hipertrigliceridemia está relacionada ao acúmulo de
triacilgliceróis no fígado e no tecido adiposo visceral (Lewis et al., 1993). Esta
adiposidade visceral acarreta resistência à insulina, aumento da glicogenólise
hepática, gliconeogênese e hiperglicemia (Stanhope e Havel, 2008). A
lipogênese esteve aumentada em animais submetidos à restrição no tempo de
ingestão alimentar (Havel, 2004).
A elevada síntese hepática de triacilgliceróis ou a redução no
catabolismo de VLDL, processo que envolve a atividade da lipase lipoproteíca,
leva a hipertrigliceridemia induzida por carboidratos ingeridos em excesso
(Novelli et al., 2007). Nestas condições, há efeito inibitório sobre a oxidação
hepática de ácidos graxos, tornando-os disponíveis a esterificação em
triacilgliceróis, o que eleva a taxa de secreção de VLDL pelo fígado,
11 Por outro lado, durante a restrição no tempo de ingestão alimentar,
ocorre liberação de ácidos graxos livres do tecido adiposo. Os ácidos graxos
circulantes são captados pelo tecido cardíaco e metabolizados através da β
-oxidação, gerando acetil-CoA, que são oxidadas no ciclo do ácido cítrico
(Carvajal e Sanchez, 2003). Moléculas de acetil-CoA excedentes são
convertidas em ácidos graxos, os quais são esterificados em triacilgliceróis e
estocados, de forma patológica no miocárdio.
Rutledge e Adeli (2007) relataram que o ganho de peso pode ser
visto não apenas como consequência de um balanço energético positivo, mas
também como o mecanismo através do qual a energia proveniente dos
substratos energéticos é metabolizada e estocada.
Atividade Física
Vougari et al., (2013) descreveram a importância de desenvolver
estratégias terapêuticas para reduzir acidentes cardiovasculares, obesidade e
doenças metabólicas associadas, sendo a prática de exercício físico como
alternativa eficaz. Estudos epidemiológicos têm demonstrado a associação
direta entre obesidade e estilo de vida sedentário com aumento na intolerância
à glicose e síndrome metabólica (Weinsier et al., 2002, Lakka et al. 2003),
assim como a associação inversa entre atividade física e doenças coronarianas
(Melzer et al., 2004).
Os benefícios da atividade física são evidentes e estende-se a todos
os segmentos da população (Rees e Sabia, 2010). Por outro lado, o
sedentarismo tem demonstrado ser um fator de risco, em especial o ganho de
peso desde a infância até a idade adulta (Owen et al.,2010; Dunstan et al.,
Através de estudos encontrados na literatura, pode-se comprovar os
efeitos benéficos do exercício físico praticado regularmente sobre as doenças
metabólicas e diretamente ao tecido cardíaco (Britto, 2002; Maior, 2003; Dutton
et al., 2009; Nounou et al., 2012; Dolinsky et al., 2012; Chung e Diffee, 2012).
A diminuição da prática de atividade física em adultos jovens está
associada á consequências negativas metabólicas, tais como diminuição da
sensibilidade à insulina e aumento de tecido adiposo abdominal (Olsen et al.,
2008). Assim, a prática de atividade física pode ser provável via no sentido de
impedir os transtornos metabólicos.
Luciano et al. (2002) demonstraram que o treinamento físico
promove aumento da atividade da tirosina-quinase dos receptores de insulina,
resultando em maior transporte de glicose para o músculo esquelético. O
principal efeito do exercício pode ser o aumento da expressão de elementos
intracelulares da via de sinalização da insulina, em particular o GLUT-4 no
tecido muscular.
A prevalência da falta de exercício físico tem aumentado na
população adulta nas últimas décadas, assim mudanças no estilo de vida são
de especial interesse porque a inatividade física predispõe o individuo a
eventos cardiovasculares indesejáveis, com maior índice de infarto do
miocárdio (Laufs et al., 2005). Estudos demonstraram que a manutenção de
estilo de vida ativo pode impedir o desenvolvimento de síndromes metabólicas
(Gustat et al., 2002; Lakka et al., 2003).
Segundo Vedala et al. (2006) o exercício físico regular tem sido
adotado como estratégia para reduzir os efeitos deletérios impostos pela
elevada ingestão de calorias. A base desta estratégia evidencia-se
13 triacilgliceróis, colesterol total e lipoproteinas de baixa densidade
(LDL-colesterol) e aumento da lipoproteina de elevada densidade (HDL-(LDL-colesterol)
(Francescomarino et al., 2009).
No estudo realizado por Aggel-Leijssen et al. (2002) mostraram que
a intensidade do treinamento físico de 40% para 70% de oxigênio absorvido
(VO2 máx.), não alterou a massa adiposa ou a composição corporal em
pacientes obesos, isto pode ser atribuído ao fato que estes indivíduos são
geralmente sedentários com baixa capacidade oxidativa e elevado balanço
energético (Kempen et al., 1995).
Por outro lado, Hopkins et al. (2011) mostraram que somente 30%
da energia consumida são compensados através de elevada ingestão
alimentar, o que parece modular ou estimular a manutenção de um balanço
energético negativo.
Há grande importância em determinar a intensidade de exercício
para o treinamento em ratos devido ao interesse de diversas áreas de
pesquisas, envolvendo distintas condições fisiológicas. A intensidade do
exercício físico entre leve a moderado, realizado regularmente, recomenda-se
para a prevenção de inúmeras doenças. Ao se manter a intensidade do
exercício também reduz a ocorrência de danos oxidativos, ou seja, melhora o
sistema de defesa antioxidante e aumenta a resistência dos órgãos e tecidos
contra a ação deletéria dos radicais livres (Polidori et al., 2000).
Estresse Oxidativo
A cadeia respiratória mitocondrial representa importante fonte
intracelular de espécies reativas de oxigênio (ERO). O oxigênio molecular,
constituição alimentar e/ou no substrato oxidável para geração de energia,
contribuiem para produção de ERO, que frequentemente resulta em estresse
oxidativo (Novelli, 2005).
A degradação oxidativa de substratos metabólicos reduz NAD+ e
FAD, os quais fornecem elétrons para a cadeia transportadora de elétrons. A
relativa contribuição de cada substrato é determinada pela sua disponibilidade.
Em condições aeróbicas 90% do ATP são gerados pelos processo β-oxidação,
ciclo do ácido cítrico e fosforilação oxidativa (Murray et al., 2007).
O uso de oxigênio durante os processos oxidativos, envolvidos com
a produção de energia na cadeia transportadora de elétrons e fosforilação
oxidativa resultam na produção de radicais livres, que são moléculas ou
átomos, com número ímpar de elétrons não pareados em seu orbital mais
extremo, o que os tornam reativos (Fridovich, 1998; Silveira, 2003). Aqueles
derivados do oxigênio molecular são denominados de espécies reativas de
oxigênio (ERO) (Bonnefont-Rousselot, 2004). As principais ERO são
superóxido (O2-), hidroxil (OH-), peroxil (RO2), hidroperoxil (HRO2) e peróxido
de hidrogênio (H2O2) (Lopes et al., 2008).
Os níveis excessivos das ERO causam danos às proteínas,
membranas celulares, ácidos nucléicos que resultam em morte celular e injúria
tecidual, acompanhada por inúmeras condições patológicas (Martim et al.,
2003). Na tentativa de evitar esta situação, o organismo dispõe de sistemas
antioxidantes que inibem as ERO e protegem os sistemas biológicos contra os
efeitos lesivos da oxidação excessiva (Biesalkski, 2000).
Segundo Yu (1994) a primeira linha de defesa contra o dano
oxidativo são os antioxidantes enzimáticos, como a superóxido dismutase,
15 excesso de formação de ERO resultam em estresse oxidativo (Lopes et al.,
2008).
Desde que, a oxidação de nutrientes e fosforilação oxidativa sejam
essenciais para a produção de ATP, alterações nos componentes das dietas
assim como substratos para obtenção de energia estão associados ao estresse
oxidativo (Teff et al., 2004). Elevada ingestão de calorias diminui a fluidez da
membrana mitocondrial elevando a produção de ERO (Espòsito, 1999).
Ingestão alimentar inadequada eleva a oxidação de nutrientes através da
cadeia respiratória, constituindo fonte endógena de radicais livres,
especialmente ânion superóxido, e estresse oxidativo (Nagai et al., 2002).
A taxa de consumo de oxigênio é elevada no miocárdio, pois é
caracterizado pela alta capacidade oxidativa (Lewis,1997), indicando maior
susceptibilidade ao estresse oxidativo. Desta forma, torna-se importante
compreender o metabolismo energético cardíaco na produção de ERO.
Estudos experimentais em animais revelaram que ratos alimentados
com dieta rica em carboidratos apresentaram aumento tanto nos níveis de
espécies reativas de oxigênio (Matsuzawa-Nagata et al., 2008) como na
peroxidação lipídica (Stranahan et al., 2011).
A lipoperoxidação de membranas, provocado por radicais livres, foi
observada no miocárdio de ratos suplementados com dieta rica em sacarose
(Silveira, 2003, Wan et al., 2003). Além disso, Panchal et al. (2011) relataram
que a síndrome metabólica está relacionada com estresse oxidativo, induzida
por dietas ricas em carboidratos e alterações no sistema cardiovascular.
Tem sido observado que alterações nos combustíveis metabólicos
(Nagai et al., 2002; Stanley et al., 2005), demonstrando a associação entre
estresse oxidativo, metabolismo energético e função cardíaca.
Segundo Bond et al. (2002) o exercício físico pode ser considerado
como mecanismo de defesa das células contra o estresse oxidativo. Laufs et al.
(2005) indicaram que ERO apresenta papel chave na patogênese da disfunção
endotelial e aterosclerose, sendo que o exercício físico elevou a atividade das
enzimas antioxidantes, reduzindo o índice de estresse oxidativo.
O tecido cardíaco, sendo essencialmente aeróbico utiliza grande
quantidade de oxigênio (Lopaschuk et al., 2007). Este comportamento pode ser
considerado paradoxo, uma vez que a função cardíaca depende de oxigênio
para obtenção de ATP e constitui importante fonte de radicais livres, os quais
induzem a lipoperoxidação, alterando o metabolismo energético, reduzindo a
fosforilação oxidativa e, portanto a disponibilidade de ATP para contração
muscular.
Em condições fisiológicas o miocárdio depende de vias metabólicas
eficientemente ativas para a obtenção de ATP. Desta forma, alterações
metabólicas induzidas por dietas (Diniz et al., 2004) podem alterar estas vias
causando estresse oxidativo, provenientes principalmente das mitocôndrias
(Henning et al., 1996).
Tem sido observado acúmulo de triacilgliceróis no tecido muscular
de indivíduos com síndrome metabólica, decorrente da utilização deficiente de
ácidos graxos para geração de energia (Kelley et al., 1999; Perseghin, 2005). O
aumento da concentração de lipídios pode desencadear o estresse oxidativo,
devido a susceptibilidade a peroxidação lipídica de membranas, especialmente
17 Um dos efeitos benéficos do treinamento físico reside na capacidade
de aumentar os processos oxidativos nos músculos esqueléticos, impedindo,
desta forma, o acúmulo anormal de lipídios, que poderia resultar em
lipotoxicidade (Turcotte et al., 1992).
Dados epidemiológicos mostraram que a atividade física diminui a
incidência de estresse oxidativo associado a doenças crônicas degenerativas,
ao acidentes cardiovasculares (Katzmarzyk e Janssen, 2004; Tremblay et al.,
2007; Nounou, et al., 2012).
O sistema endógeno de defesa antioxidante, que inclui as enzimas
superóxido dismutase (SOD), catalase e glutationa peroxidase (GSH-Px) tem
objetivo de promover a redução das EROs e assim impedir os danos oxidativos
(Halliwell e Whiteman, 2004).
Evidências a respeito da lipotoxicidade indicam que o acúmulo de
triacilgliceróis no tecido cardíaco pode constituir importante alvo para a ação de
radicais livres e formação de hidroperóxido (Chong et al., 2007) e
desencadearem estresse oxidativo (Stanley et al., 2005). Tem sido observada
estreita relação entre o acúmulo de lipídios e cardiopatias (Lewin e Coleman,
2003), decorrente do desequilíbrio entre a captação de lipídios, pelo tecido
cardíaco, e a capacidade em oxidá-los (Finck et al., 2003). O extresse oxidativo
com elevação em hidroperóxido de lipídio afeta a função miocárdica de
maneira similar aos danos provocados pela isquemia (Mallet et al., 2005).
O aumento das defesas antioxidantes e a resistência do miocárdio à
lipoperoxidação foram observados durante exercício de treinamento diário
(Taylor et al., 2003). Assim, atribui-se ao exercício praticado regularmente,
Analisar as enzimas específicas das diferentes vias metabólicas
possibilita evidenciar o substrato energético e a integridade das funções
celulares (Bass et al., 1969). Em condições aeróbicas o coração oxida ácidos
graxos e glicose completamente. Entretanto em condições de hipóxia o
coração oxida parcialmente a glicose e produz lactato, com aumento da
A atividade física diminui a dislipidemia, as alterações metabólicas e
o estresse oxidativo no tecido cardíaco provocados por dieta padrão restrita no
Considerando a prevalência dos distúrbios metabólicos associadas à
inatividade física e ingestão alimentar inadequada, os objetivos do presente
estudo foram:
-Determinar as alterações metabólicas provocadas pela dieta padrão
restritiva no tempo de ingestão e ingestão excessiva de sacarose, através de
parâmetros bioquímicos, calorimétricos, morfométricos, nutricionais e estresse
oxidativo no tecido cardíaco de ratos.
-Evidenciar os efeitos da atividade física sobre parâmetros
bioquímicos, calorimétricos, morfométricos, nutricionais e estresse oxidativo no
tecido cardíaco de ratos submetidos à dieta padrão restritiva no tempo de
Os procedimentos experimentais foram aprovados e protocolados,
sob número 421, pela Comissão de Ética e Experimentação Animal do Instituto
de Biociências (IB) da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho,
“Campus de Botucatu”, que adota os princípios éticos do Colégio Brasileiro de
Experimentação Animal.
1. Instalação do experimento e grupos experimentais
Os animais foram provenientes do Biotério Central da UNESP
“Campus de Botucatu”. O experimento foi instalado no Laboratório de
Experimentação Animal do Departamento de Química e Bioquímica/IB –
UNESP “Campus de Botucatu”. Foram utilizados 32 ratos, Wistar, machos, com
45 dias de idade e alojados em gaiolas de polietileno, mantidos em ambiente
com temperatura (25±2°C) umidade relativa (50±5%) e fotoperíodo (ciclos de
12:12 horas claro/escuro) controlados.
Os animais foram divididos inicialmente em dois grupos (n=16):
G1: (controle) – receberam dieta padrão e água ad libitum;
G2: receberam dieta padrão, restrita no tempo de ingestão, e
solução de sacarose 30% ad libitum.
Foram oferecidas quantidades conhecidas de ração (Purinas Labina,
Campinas, SP), água e solução de sacarose 30%, diariamente sempre
respeitando o mesmo horário (18:00h). Os animais do grupo G2 receberam a
mesma quantidade de ração ofertada ad libitum para os animais do grupo G1,
diariamente no período restrito de duas horas de ingestão (18:00-20:00h). A
quantidade de ração rejeitada era pesada duas horas após o oferecimento aos
22 O volume tanto de água como de solução de sacarose 30% era medido após
24 horas.
Estes grupos foram mantidos durante o período de 30 dias,
considerado pré-treinamento. Após este período, os animais dos grupos G1 e
G2 foram subdivididos nos grupos (n=8):
G3: receberam dieta padrão e água ad libitum e submetidos à
natação;
G4: receberam dieta padrão, restrita no tempo de ingestão, e
solução de sacarose 30% ad libitum e submetidos à natação.
Os animais dos grupos G3 e G4 continuaram recebendo ração, água
e solução de sacarose 30% nas mesmas condições estabelecidas para os
grupos G1 e G2, respectivamente. Desta forma, obteve-se o consumo diário de
ração e de líquidos.
Os grupos G1, G2, G3 e G4 foram mantidos na fase de adaptação e
de treinamento físico durante nove semanas. Os animais pertencentes aos
grupos G1 e G2 não foram submetidos à natação e, portanto considerados
sedentários, segundo o fluxograma 1. O peso corporal foi obtido
semanalmente.
2. Determinação da Intensidade do Exercício e Treinamento - Natação
2.1. Adaptação ao meio Líquido
Para a adaptação ao meio líquido os animais foram alocados em
tanques de fibra de vidro (100x80x80 cm) a 30±2°C, em profundidade
progressiva de 10 a 50 cm, durante seis dias. O tempo de permanência na
água aumentou em 10 minutos por dia, e atingiu 60 minutos ao final da semana
2.2. Determinação da Intensidade do Exercício
Para obter a atividade física em intensidade considerada moderada,
utilizou-se do modelo logístico para determinar o limiar anaeróbico (Lan) em
teste progressivo de natação. A intensidade do exercício físico é considerada
moderada quando se atinge o Lan. Este parâmetro corresponde ao ponto no
qual a produção de lactato é aumentada de forma desproporcional, excedendo
a capacidade hepática de removê-lo da corrente sanguínea e, portanto
acentuando seu acúmulo no plasma sanguíneo.
O protocolo de cargas progressivas foi composto por estágios de 5
minutos de esforço, com coletas de sangue (punção caudal) no final de cada
estágio para determinação da concentração de lactato. Durante a prática da
natação foram utilizadas as seguintes cargas 4,5%, 5,0%, 5,5% e 6,0% do
peso corporal, nos instantes 5, 10, 15 e 20 minutos, respectivamente. Este
protocolo foi realizado em três momentos: M0 (início), M1 (final da terceira
semana) e M2 (final da sétima semana). A partir dos resultados obtidos,
considerando a variação da concentração do lactato em função do tempo,
determinou-se indiretamente a intensidade moderada do exercício com
sobrecarga de 5% do peso corporal, através da aplicação de modelos
matemáticos para a obtenção do Lan (Anexos 1 ao 3A), conforme descrito por
Manchado-Gobatto (2007).
2.3. Determinação da Concentração de Lactato
Foi determinado pelo método enzimático com atuação do lactato
oxidase com formação de piruvato e H2O2, e quinoneimina na presença de
24
2.4. Protocolo de Treinamento
Após a adaptação, iniciou a atividade física durante uma hora (17:00
– 18:00h) diária de treinamento na frequência de cinco vezes por semana, num
período de oito semanas, com as sobrecargas estabelecidas previamente,
como descrito no item 2.2. Foram utilizados anéis de elásticos, porcas e
arruelas fixadas no tórax do animal para estabelecer a sobrecarga dos grupos
G3 e G4.
A fase de treinamento foi de 8 semanas, portanto, totalizando 13
semanas de período experimental. O fluxograma 1 ilustra o esquema
experimental:
Grupos – Pré-Treinamento
G1: (controle): dieta padrão e água ad libitum;
G2: dieta padrão, restrita no tempo de ingestão, e solução de sacarose 30% ad libitum.
Grupos – Adaptação/Treinamento
G1: (controle): dieta padrão e água ad libitum;
G2: dieta padrão, restrita no tempo de ingestão, e solução de sacarose 30% ad libitum.
G3: dieta padrão, água ad libitum e submetidos a natação.
G4: dieta padrão, restrita no tempo de ingestão, e solução de sacarose 30% ad libitum e
3. Parâmetros nutricionais
Considerando o consumo alimentar médio diário, a quantidade de
energia metabolizável da ração (3,81 kcal/g) e o ganho de peso, foram
calculados os parâmetros nutricionais descritos abaixo (Ebaid et al., 2006):
Energia Ingerida (EI; kcal/dia) = consumo médio diário de ração x
energia metabolizável;
O cálculo da EI para o grupo G2 e G4 foi considerado também a
energia metabolizável da sacarose (4 Kcal/g)
Eficiência Alimentar (EA; g/kcal) = Ganho de peso / energia ingerida.
4. Parâmetros calorimétricos: Metabolismo Basal e utilização de substrato
energético.
No final do período experimental foi realizada a calorimetria indireta
nos animais em condição de jejum de 12h (Strohl et al., 1997). As
determinações foram realizadas em câmara metabólica para sistema
respiratório animal (CWE, Inc, St. Paul, USA), com medidas obtidas através de
programa específico (software MMX, CWE, Inc., USA). As medidas do
consumo de O2 e a produção de CO2 foram monitoradas através do software e
calculadas através da média de três determinações; três inspirações e três
exalações registradas no programa, fornecendo diretamente os valores de VO2,
CO2 quociente respiratório (QR = VCO2/VO2). A oxidação de carboidratos e de
lipídios foi calculada tendo como base QR (Strohl et al., 1997), bem como os
volumes de oxigênio consumido (Labayen et al., 1999): Oxidação de
carboidrato=VO2 x (RQ – 0,707)/0,293 x 0,746; Oxidação de lipídio=VO2 x (1–
RQ)/0,293 x 0,746. Onde VO2 é medido em l/min, 0,707 é o QR para a
26 0,293 é a diferença entre 1,000 e 0,707, 0,746 é o numero de litros de oxigênio
consumido por g de glicose oxidada.
5. Parâmetros Morfométricos
Os animais foram anestesiados (cloridrato de cetamina 10%; 0,1
mL/100g de peso corporal; i.p.) para a realização das medidas morfométricas,
que incluíram a circunferência abdominal, comprimento corporal total (exceto
cauda) e índice de Lee (raiz cúbica do peso/comprimento corporal) (Bernardis,
1970).
6. Obtenção das amostras séricas e teciduais
Na sequência os animais foram eutanaziados e decapitados. O
sangue foi coletado e o soro centrifugado (6000rpm/15 minutos), e utilizado
para a determinação dos parâmetros bioquímicos séricos. Após a retirada do
sangue, o coração foi removido e lavado em solução salina (9%) e amostra
(200mg) de tecido cardíaco foi estocada em freezer à – 80o C.
7. Determinação da Glicemia, Lipidemia e Lipoproteínas
7.1. Determinação da concentração de glicose
A glicose sanguínea através da ação da glicose-oxidase é oxidada a
ácido glicônico e peróxido de hidrogênio, o qual reage, por ação da peroxidase,
com 4-aminoanteperina e 1,4-diclorofenol, e formação simultânea de
aintipirilquinonimina, cuja intensidade coloração foi proporcional à concentração
de glicose (Moura, 1982).
Foram determinados através de hidrólise enzimática produzindo
glicerol e ácidos graxos. Segundo Soloni (1971) o glicerol oxida-se com ácido
perclórico e formaldeído, o qual foi quantificado como 3,5 diacetil-1,4
diidrolutidina.
7.3. Determinação da concentração do colesterol total (CT)
Foi determinado pela colesterol oxidase e hidrólise enzimática dos
ésteres, com liberação de fenol e 4-aminofenazona, catalisada pela peroxidase,
com formação de quinoneiimina (Moura, 1982).
7.4. Determinação da concentração de HDL-colesterol
Lipoproteínas de baixa (LDL) e de muito baixa densidade (VLDL)
foram precipitadas seletivamente pelo ácido fosfotungstíco. No sobrenadante,
separado por centrifugação, estão as lipoproteínas de alta densidade (HDL),
nas quais se determinou o colesterol incorporado às mesmas (Lopes-Virella et
al., 1977).
7.5. Determinação da concentração de LDL e VLDL-colesterol
Os valores de LDL e VLDL-colesterol foram obtidos pela equação de
Friedewald (VLDL=TG/5; LDL=CT-(HDL+VLDL) (Cohn e Roth, 1996).
8. Preparo das amostras teciduais
Amostras de aproximadamente 200 mg do ventrículo esquerdo de
tecido cardíaco (VE) foram homogeneizadas em tampão fosfato de sódio 0,1 M
pH 7,0 com auxílio de Potter Elvehjem, com pistilo de teflon. Os
homogeneizados foram centrifugados (12000 xg/30 minutos a -4°C) (Pereira et
al., 1998), e nos sobrenadantes determinaram-se proteínas totais, os
marcadores do estresse oxidativo e a atividade das enzimas reguladoras das
28
9. Determinação da concentração de proteínas e atividade das enzimas
marcadoras do metabolismo energético
9.1. Determinação da concentração de proteínas totais
Foram determinadas empregando o método de Biureto, onde as
ligações peptídicas das proteínas reagem com íon cúprico, em meio alcalino,
resultando em complexo de coloração violeta, cuja intensidade foi proporcional
à concentração de proteínas totais presentes na amostra (MOURA, 1982).
9.2. Atividade da β-hidroxiacil desidrogenase
Foi determinada na presença de acetoacetil-CoA e NADH, o qual
teve a sua oxidação medida (Bass et al., 1969).
9.3. Atividade da citrato sintase
Foi determinada em tampão tris-HCl 50mM, pH 8,0, contendo
acetil-CoA, DTBN (dithiobis-2-nitrobenzoato) e oxaloacetato 0,5mM (Bass et al.,
1969).
9.4. Atividade da lactato desidrogenase
Foi determinada através do método UV otimizado (340nm), que
utiliza como substrato o piruvato, onde se mediu a velocidade de oxidação do
NADH2, o qual foi proporcional a atividade da enzima (Wilkinson et al. 1965).
10. Análise do Estresse oxidativo
10.1. Determinação da concentração de hidroperóxido de lipídio
Foi determinado através da oxidação do sulfato ferroso amonical
xilenol e formou cromógeno cuja intensidade de coloração foi medida (Jiang et
al., 1991).
10.2. Determinação da atividade de glutationa peroxidase (GSH-Px)
Foi determinada segundo método de Nakamura et al. (1974) na
presença de peróxido de hidrogênio. A mistura de reação foi preparada com
tampão fosfato de sódio, NADPH2, azida sódico, EDTA, glutationa reduzida
(GSH) e glutationa redutase. Através da oxidação do NADPH2 a 340 nm na
presença da glutationa redutase, a qual catalisa a redução da glutationa
oxidada (GSSG),se determinou a atividade da GSH-Px.
10.3. Determinação da atividade de superóxido dismutase (SOD)
Foi determinada pela técnica de Crouch et al. (1981), tendo como
base a capacidade da enzima inibir a redução do nitroblue-tetrazólico (NBT)
por radicais livres gerados pela hidroxilamina em meio alcalino (pH 10). A
hidroxilamina gera fluxo de ânion superóxido (O
-2) do NBT para bue-formazana.
Quando a amostra foi adicionada, a velocidade de redução do NBT foi inibida,
de acordo com a atividade da SOD.
11. Determinação da concentração de triacilgliceróis
Amostras de aproximadamente 200mg de VE foram
homogeneizadas na presença de mistura de clorofórmio/metanol (v/v; 2:1). O
homogeneizado recebeu clorofórmio e água (v/v; 1:1) e após 24horas em
repouso, o sobrenadante (fase aquosa) foi desprezado (Bligh e Dyer, 1996). Na
fração restante, se determinou triacilgliceróis através do método utilizado pra a
determinação sérica.
30 Na determinação do glicogênio, amostras de 200 mg de VE foram
homogeneizada (3000 rpm por 10 minutos) com ácido perclórico (0,6 mol/L).
Do sobrenadante retirou 10µL para determinar a concentração de glicose inicial
e outra de 10µL, que recebeu amiloglicosidase em tampão acetato de sódio
(0,05 M pH 4,5). A concentração de glicogênio foi determinada pela diferença
entre as concentrações de glicose final e inicial, segundo Roehrig e Allred
(1974). A concentração de glicose foi determinada segundo Moura et al.
31 O consumo tanto de ração como de solução de sacarose diminuiu
nos animais dos grupos G2 e G4, quando comparados ao consumo dos
animais de G1 e G3 (Tabela 1 e Figura 1 e 2).
A energia ingerida diminuiu em G4, comparativamente àqueles que
receberam dieta padrão ad libitum, sedentários (G1) ou exercitados (G3),
porém não diferiu de G2 (Tabela 1 e Figura 3). Em relação à eficiência
alimentar não apresentou diferença estatística entre os grupos estudados
(p>0.05) (Tabela 1 e Figura 4).
Tabela 1. Resultados médios obtidos para o consumo de ração (CR), consumo de solução aquosa (CSA), energia ingerida (EI) e
eficiência alimentar (EA), para os diferentes grupos
experimentais.
GRUPOS
G1 G2 G3 G4
CR g/dia 21,50±0,03b 6,98±0,19a 22,16±3,96b 6,18±0,00a
CSA mL/dia 55,82±1,12b 31,57±0,23a 62,94±3,03c 30,50±3,80a
EI kcal/dia 81,68±0,35b 75,37±1,08ab 84,89±14,94b 70,67±5,87a
EA g/kcal 0,74±0,13a 0,77±0,15a 0,62±0,10a 0,75±0,10a Média ± Desvio Padrão. Médias seguidas de letras distintas indicam diferenças significantes entre os grupos (p<0.05). G1 (controle): dieta padrão e água ad libitum; G2: dieta padrão,
restrita no tempo de ingestão e solução de sacarose 30% ad libitum. G3: dieta padrão, água ad
libitum e submetidos à natação. G4: dieta padrão, restrita no tempo de ingestão e solução de
Figura 1. Resultados médios obtidos para o consumo de ração (g/dia), para os
diferentes grupos experimentais.
Grupos (g /d ia) 0 5 10 15 20 25 30 G1 G2 G3 G4 b b a a
Figura 2. Resultados médios obtidos para o consumo de solução aquosa (mL/dia),para os diferentes grupos experimentais.
33
Figura 3. Resultados médios obtidos para a energia ingerida (Kcal/dia),para os
diferentes grupos experimentais.
Grupos (Kc al/dia) 0 20 40 60 80 100 120 G1 G2 G3 G4 a b ab b
Figura 4. Resultados médios obtidos para a eficiência alimentar (g/Kcal), para
os diferentes grupos experimentais.
Na Tabela 2 e Figura 5 pode-se observar que os animais exercitados
submetidos a dieta padrão restrita no tempo de ingestão e solução de sacarose
(G4) apresentaram menor (p<0.05) peso corporal em relação aos demais
animais pertencentes aos grupos G1, G2 e G3, os quais não diferiram entre si.
Os Animais do grupo G4 apresentaram menor circunferência
abdominal em relação a G2 e G3, os quais não diferiram entre si (Tabela 2 e
Figura 6).
O modelo de exercício físico aplicado aos animais que receberam
dieta padrão ad libitum (G3) diminuiu (p<0.05) o comprimento médio, em
relação a G1, o qual não diferiu daqueles que receberam dieta padrão restrita
no tempo de ingestão e solução de sacarose, exercitados ou sedentários
(Tabela 2 e Figura 7).
Na Tabela 2 e Figura 8 verifica-se que os animais que receberam
dieta padrão ad libitum (G3) apresentaram maior índice de Lee, em relação aos
grupos G1 e G4, porém não diferiu daqueles sedentários com dieta padrão
35
Tabela 2. Resultados médios obtidos para o ganho de peso corporal (PC), a
determinação da circunferência abdominal (CA), comprimento total
(CT) e índice de Lee (IL), para os diferentes grupos experimentais.
GRUPOS
G1 G2 G3 G4
PC g 422,55±16,13b 414,34±44,13b 415,35±40,25b 346,04±16,13a
CA cm 17,40±0,52ab 17,57±1,27b 18,00±0,67b 16,50±1,41a
CT cm 24,90±1,33b 24,21±0,57ab 23,45±0,83a 24,57±1,05ab
IL g/cm 0,30±0,01ab 0,32±0,007bc 0,32±0,015c 0,29±0,013a Média ± Desvio Padrão. Médias seguidas de letras distintas indicam diferenças significantes entre os grupos (p<0.05). G1 (controle): dieta padrão e água ad libitum; G2: dieta padrão,
restrita no tempo de ingestão e solução de sacarose 30% ad libitum. G3: dieta padrão, água ad
libitum e submetidos à natação. G4: dieta padrão, restrita no tempo de ingestão e solução de
sacarose 30% ad libitum e submetidos à natação.
Figura 5. Resultados médios obtidos para o peso corporal (g), para os
diferentes grupos experimentais.
Figura 6. Resultados obtidos para a circunferência abdominal (cm), para os
diferentes grupos experimentais
(c m ) 0 5 10 15 20 G1 G2 G3 G4 ab b b a Grupos
Figura 7. Resultados médios obtidos para o comprimento total (cm), para os
diferentes grupos experimentais.
Grupos (cm ) 0 5 10 15 20 25 30 G1 G2 G3 G4 b
37
Figura 8. Resultados médios obtidos para o índice de Lee (g/cm), para os
diferentes grupos experimentais.
grupos (g /c m ) 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 G1 G2 G3 G4 ac bc b a
Os animais exercitados que receberam dieta padrão restrita no
tempo de ingestão e solução de sacarose (G4) apresentaram menor valor tanto
para VO2 como para VCO2 em relação aos demais grupos. Enquanto aqueles
exercitados tratados com dieta padrão ad libitum (G3) apresentaram elevação
em VO2 e VCO2 comparativamente aos demais grupos. Animais sedentários
(G1 e G2) não mostraram diferença significante para VO2, mas diferiram pela
diminuição de VCO2 para G2 (Tabela 3, Figuras 9 e10).
O coeficiente respiratório diminuiu em animais sedentários que
receberam dieta padrão restrita no tempo de ingestão e sacarose (G2) e
aumentou naqueles exercitados submetidos a dieta padrão ad libitum (G3) em
relação a G1 e G2 (Tabela 3; Figura 11). Animais do grupo G4 não
apresentaram diferenças significantes na oxidação de carboidratos, em
comparação aos animais do grupo controle (G1). Enquanto aqueles
de sacarose (G2) apresentaram menor oxidação de carboidratos e os
exercitados que receberam dita padrão ad libitum (G3) obtiveram aumento na
oxidação de carboidratos, em relação aos demais grupos. (Tabela 3; Figura
12). A oxidação de lipídios esteve elevada (p<0.05) em animais sedentários
tratados com dieta padrão restrita no tempo de ingestão e solução de sacarose
(G2), comparativamente aos demais grupos os quais não apresentaram
diferenças significantes (Tabela 3; Figura 13).
Tabela 3. Resultados médios obtidos para a determinação do consumo de O2
(VO2), produção de CO2 (VCO2), quociente respiratório (QR),
oxidação de carboidratos e oxidação de lipídios, para os diferentes
grupos experimentais.
GRUPOS
G1 G2 G3 G4
VO2mL/min 4,04±0,37b 4,14±0,27b 5,09±0,16c 3,57±0,17a
VCO2mL/min 3,11±0,29c 2,14±0,18a 4,14±0,32d 2,76±0,15b
QR 0,76±0,01b 0,52±0,01a 0,81±0,06c 0,77±0,02bc
Oxidação Carboidratos mg/min 0,64±0,13b -2,01±0,11a 1,38±0,73c 0,61±0,19b
Oxidação de Lipídios mg/min 2,38±0,25a 5,10±0,26b 2,41±0,73a 2,06±0,21a Média ± Desvio Padrão. Médias seguidas de letras distintas indicam diferenças significantes entre os grupos (p<0.05). G1 (controle): dieta padrão e água ad libitum; G2: dieta padrão,
restrita no tempo de ingestão e solução de sacarose 30% ad libitum. G3: dieta padrão, água ad
libitum e submetidos à natação. G4: dieta padrão, restrita no tempo de ingestão e solução de
39
Figura 9. Resultados médios obtidos para o VO2 (mL/min),para os diferentes
grupos experimentais. Grupos (m L/ m in) 0 1 2 3 4 5 6 G1 G2 G3 G4 b b c a
Figura 10. Resultados médios obtidos para o VCO2 (mL/min), para os
diferentes grupos experimentais.
Figura 11. Resultados médios obtidos para o quociente respiratório, para os
diferentes grupos experimentais.
Grupos 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 G1 G2 G3 G4 b a c bc
Figura 12. Resultados médios obtidos para oxidação de carboidratos (mg/min), para os diferentes grupos experimentais.
41
Figura 13. Resultados médios obtidos para oxidação de lipídios (mg/min), para
os diferentes grupos experimentais.
Grupos (m g/m in ) 0 1 2 3 4 5 6 G1 G2 G3 G4 a b a a
Através da Tabela 4 e Figura 14 observa-se que o sedentarismo e
exercício físico, em ambos comportamentos alimentares, não alteraram a
concentração de glicose.
Animais exercitados (G3 e G4), apresentaram menor concentração
sérica tanto de colesterol como de LDL-colesterol, em relação aos grupos
sedentários (G1 e G2), tendo G1 os maiores valores para estes parâmetros
(Figuras 15 e 16). A concentração tanto de triacilgliceróis como de
VLDL-colesterol apresentou-se diminuída nos animais dos grupos G3 e G4, em
relação ao controle (G1). Não houve diferença significante para o nível sérico
destes lipídios entre os animais do grupo sedentário submetido à dieta padrão
restrita no tempo de ingestão e solução de sacarose (G2) e os demais grupos
(Figura 17 e 18).
Quanto à concentração de HDL-colesterol, nota-se queda
significante para os animais pertencentes ao grupo G2 em relação aos demais
animais que receberam dieta padrão ad libitum (G3), em relação aqueles
submetidos à dieta padrão restrita no tempo de ingestão e solução de sacarose
(G4), o qual não diferiu de G1 (Figura 19).
Tabela 4. Resultados médios obtidos para a concentração sérica de glicose, colesterol total, LDL-colesterol, VLDL-colesterol, triacilgliceróis e
HDL-colesterol, para os diferentes grupos experimentais.
GRUPOS
G1 G2 G3 G4
Glicose mg/dL 75,98±7,70a 94,71±10,49b 85,27±8,64ab 82,31±9,16a
Colesterol total mg/dL 151,10±13,76c 119,16±22,28b 84,13±9,80a 70,40±3,00a
LDL-colesterol mg/dL 87,88±9,20c 68,45±22,58b 21,14±6,10a 16,68±4,19a
VLDL-colesterol mg/dL 31,78±7,23b 27,78±3,90ab 22,01±6,03a 21,37±4,42a
Triacilgliceróis mg/dL 158,8±36,14b 135,61±17,56ab 110,06±30,16a 106,83±22,08a
43
Figura 14. Resultados médios obtidos para a glicose (mg/dL), para os
diferentes grupos experimentais.
Grupos (m g/ dL) 0 20 40 60 80 100 120 G1 G2 G3 G4 a b ab a
Figura 15. Resultados médios obtidos para a concentração sérica de colesterol total (mg/dL), para os diferentes grupos experimentais.
Figura 16. Resultados médios obtidos para a concentração sérica de
LDL-colesterol (mg/dL), para os diferentes grupos experimentais.
(m g/ dL) 0 20 40 60 80 100 120 G1 G2 G3 G4 c b a a Grupos
Figura 17. Resultados médios obtidos para a concentração sérica de VLDL-colesterol (mg/dL), para os diferentes grupos experimentais.
45
Figura 18. Resultados médios obtidos para a concentração sérica de
triacilgliceróis (mg/dL), para os diferentes grupos experimentais.
(m g/ dL) 0 50 100 150 200 250 G1 G2 G3 G4 b ab a a Grupos
Figura 19. Resultados médios obtidos para a concentração sérica de HDL-colesterol (mg/dL), para os diferentes grupos experimentais.
A Tabela 5 apresenta os valores para a atividade das enzimas
envolvidas no metabolismo energético do tecido cardíaco. A atividade da
lactato desidrogenase aumentou no miocárdio de animais com dieta padrão
restrita no tempo de ingestão e solução de sacarose, sedentários ou
exercitados, G2 e G4 respectivamente, comparativamente aos animais do
grupo controle (G1). Enquanto animais exercitados que receberam dieta
padrão ad libitum não demonstraram qualquer alteração significante na
atividade desta enzima (Figura 20). O grupo G2 apresentou atividade da β
-hidroxiacil-CoA desidrogenase elevada em relação aos grupos G1 e G3, os
quais não diferiram entre si. A atividade da β-hidroxiacil-CoA desidrogenase
não diferiu entre os animais exercitados (G3 e G4), sendo que G4 apresentou
maior atividade em comparação ao controle (G1 – Figura 20). Os animais
submetidos a dieta padrão restrita no tempo de ingestão e solução de
sacarose, sedentários(G2) ou exercitados (G4) apresentaram aumento na
atividade cardíaca da citrato sintase, quando comparados aos animais dos
grupos controle (G1) e ao grupo G3, ou seja , aqueles animais com dieta
47
Tabela5. Resultados médios obtidos para a concentração tecidual cardíaca de
lactato desidrogenase (LDH), β-hidroxiacil-CoA desidrogenase (β
-OHADH) e citrato sintase (CS), para os diferentes grupos
experimentais.
GRUPOS
G1 G2 G3 G4
LDH nmoL/mgPt 3,05±0,61a 4,38±0,79b 3,71±0,96ab 4,48±0,82b
β-OHADH nmoL/mgPt 42,44±11,18a 70,22±17,79c 53,60±10,87ab 59,18±4,30bc
CS nmoL/mgPt 8,29±1,90a 15,81±3,10b 7,67±2,00a 14,73±5,96b Média ± Desvio Padrão. Médias seguidas de letras distintas indicam diferenças significantes entre os grupos (p<0.05). G1 (controle): dieta padrão e água ad libitum; G2: dieta padrão,
restrita no tempo de ingestão e solução de sacarose 30% ad libitum. G3: dieta padrão, água ad
libitum e submetidos à natação. G4: dieta padrão, restrita no tempo de ingestão e solução de
sacarose 30% ad libitum e submetidos à natação.
Figura 20. Resultados médios e desvios padrão obtidos para a citrato sintase (nmoL/mgPt), β-hidroxi-acil-CoA desidrogenase (nmoL/mgPt) e
lactato desidrogenase (nmoL/mgPT), para os diferentes grupos
experimentais.
Grupos
LDH ß-OHADH CS
(nmol/ m gPt ) 0 20 40 60 80 100 G1 G2 G3 G4
Conforme Tabela 6 e Figura 21 nota-se que os animais sedentários
submetidos a dieta padrão restrita no tempo de ingestão e solução de sacarose
(G2) demonstraram elevada (p<0.05) concentração cardíaca de triacilgliceróis
comparativamente aos demais grupos. Enquanto os animais que receberam
dieta padrão ad libitum, exercitados ou sedentários, G1 e G2 respectivamente,
apresentaram redução na quantidade de triacilgliceróis no tecido cardíaco.
A concentração de glicogênio apresentou-se elevada nos animais do
grupo G2, em relação aos grupos G1=G2=G3 (Tabela 6 e Figura 21).
O modelo de exercício físico, aplicado aos animais que receberam dieta
padrão ad libitum (G3), promoveu maior conteúdo de proteínas totais no
miocárdio. Resultados opostos observam-se em animais sedentários com dieta
padrão restrita no tempo de ingestão e solução de sacarose (G2), ao passo
que animais exercitados, ao receberem esta mesma dieta (G4) não
apresentaram variação significante na quantidade de proteínas totais cardíacas
49
Tabela 6. Resultados médios obtidos para a concentração de glicogênio (GL),
proteínas totais (PT) e triacilglicerol (TG) no tecido cardíaco, para os
diferentes grupos experimentais.
GRUPOS
G1 G2 G3 G4
Glicogênio mg/g 46,57±6,55ª 62,02±8,60b 42,23±6,53a 39,14±10,37a
Proteínas Totais mg/100g 23,94±2,28b 15,80±1,73a 27,45±2,29c 21,45±1,73b
Triacilglicerol mg/g 15,34±2,03ª 35,46±5,70c 14,55±2,47ª 22,06±4,54b Média ± Desvio Padrão. Médias seguidas de letras distintas indicam diferenças significantes entre os grupos (p<0.05). G1 (controle): dieta padrão e água ad libitum; G2: dieta padrão,
restrita no tempo de ingestão e solução de sacarose 30% ad libitum. G3: dieta padrão, água ad
libitum e submetidos à natação. G4: dieta padrão, restrita no tempo de ingestão e solução de
sacarose 30% ad libitum e submetidos à natação.
Figura 21. Resultados médios obtidos para a concentração tecidual cardíaca de glicogênio (mg/g) e triacilglicerol (mg/g), para os diferentes
Figura 22. Resultados médios obtidos para proteínas totais (mg/100g), para os
diferentes grupos experimentais.
Grupos (m g/1 00 m g) 0 5 10 15 20 25 30 35 G1 G2 G3 G4 b a c b
O efeito dos diferentes grupos sobre o estresse oxidativo está
apresentado na Tabela 7. Pode-se verificar que os níveis de hidroperóxido de
lipídio em animais exercitados expostos a dieta padrão ad libitum (G3),
encontram-se diminuídos em relação aos animais pertencentes aos grupos
G1=G4<G2. O exercício físico em animais mantidos com dieta padrão restrita
no tempo de ingestão e solução de sacarose (G4) não alterou este parâmetro
em relação ao grupo controle (G1; Figura 23).
A superóxido dismutase esteve elevada nos grupos de animais
submetidos a dieta padrão restrita no tempo de ingestão e solução de sacarose
(G2 e G4), sendo os sedentários que apresentaram maior atividade para esta
enzima (Figura 24). Evidencia-se que o exercício físico não alterou a atividade
da superóxido dismutase no miocárdio de ratos que receberam dieta padrão ad
51 Os animais pertencentes aos diferentes grupos experimentais não
apresentaram diferenças significantes para a atividade da catalase no tecido
cardíaco (Figura 25). Enquanto a atividade da glutationa peroxidase foi
significativamente maior nos animais exercitados e alimentados com dieta
padrão ad libitum (G3) e menor naqueles sedentários com dieta padrão restrita
no tempo de ingestão e solução de sacarose (G2) em relação aos grupos G1 =
G4 (Figura 26).
Tabela 7. Resultados médios obtidos para as concentrações teciduais cardíacas de hidroperóxido de lipídio (HP), atividade sérica da
superóxido dismutase (SOD), catalase e da glutationa peroxidase
(GSH-Px) para os diferentes grupos experimentais.
GRUPOS
G1 G2 G3 G4
HP nmol/g 238,69±16,66b 303,38±22,04c 205,63±18,43a 261,40±26,40b
SOD nmol/mgPt 7,62±1,13a 16,43±1,26c 7,32±0,95a 9,42±0,97b
Catalase µmol/g 96,09±17,72a 108,76±19,72a 108,66±28,66a 97,43±33,32a
GSH-Px nmol/mg 46,43±5,70b 27,78±5,72a 59,82±8,59c 41,75±8,67b Média ± Desvio Padrão. Médias seguidas de letras distintas indicam diferenças significantes entre os grupos (p<0.05). G1 (controle): dieta padrão e água ad libitum; G2: dieta padrão,
restrita no tempo de ingestão e solução de sacarose 30% ad libitum. G3: dieta padrão, água ad
libitum e submetidos à natação. G4: dieta padrão, restrita no tempo de ingestão e solução de
Figura 23. Resultados médios obtidos para hidroperóxido de lipídio (nmol/g).
para os diferentes grupos experimentais.
Grupos (nmol/ g) 0 50 100 150 200 250 300 350 G1 G2 G3 G4 b c a b
Figura 24. Resultados médios e desvios padrão obtidos para superóxido dismutase (nmol/mgPt), para os diferentes grupos experimentais.
53
Figura 25. Resultados médios obtidos para catalase (µmol/g), para os
diferentes grupos experimentais.
Grupos (µ m ol/g ) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 G1 G2 G3 G4 a a a a
Figura 26. Resultados médios obtidos para glutationa peroxidase (nmol/mg), para os diferentes grupos experimentais.
54 A compreensão de fatores relacionados a variação do peso corporal
é fundamental na prevenção de doenças hipocinéticas, ou seja, obter maior
conhecimento às complicações associadas ao sobrepeso e aos fatores de
riscos para o desenvolvimento de doenças cardiovasculares, torna-se
fundamental (Iossa et al., 2003; Haffner e Taegtmeyer, 2003, Pietilainen et al.,
2010).
Modelos animais vêm sendo realizados em estudos experimentais
envolvendo ingestão de dietas hipercalóricas com a finalidade de reproduzir
o comportamento nutricional humano e esclarecer esta abordagem alimentar
(Cesaretti e Kohlmann Junior, 2004; Estadella et al., 2004; Prada et al.,
2005; Duarte et al., 2006; Diniz et al., 2008). Os carboidratos da dieta,
particularmente os refinados, como a sacarose, induzem a inúmeras
repercussões sistêmicas (Ebaid et al., 2005).
Os animais sedentários ou exercitados, submetidos a dieta
padrão restrita no tempo de ingestão e solução de sacarose (G2 e G4)
consumiram menor quantidade tanto de ração quanto de solução de
sacarose (Tabela 1 e Figura 1 e 2). Goodson et al. (2001) relataram que os
animais controlam a ingestão de sacarose sempre quando há oferta de
outras fontes de energia, mesmo oferecida num curto período de tempo.
Diniz et al. (2008) também observaram diminuição na quantidade ingerida de
dieta rica em carboidratos.
Embora se saiba que a prática regular de exercício físico provoca
maior gasto energético, no presente estudo é interessante notar que o
programa de exercício não interferiu no consumo de ração e de energia.
Segundo Dapper et al. (1997) animais sob estresse crônico, seja físico e/ou
alimentos doces. Assim, sugere-se que a intensidade do exercício
considerada moderada não interferiu no comportamento alimentar dos
animais exercitados (G3 e G4) comparativamente aos sedentários (G1 e
G2), respectivamente.
Apesar da redução tanto no consumo alimentar como de solução
de sacarose, a energia ingerida não alterou significativamente naqueles
sedentários (G2), porém esteve reduzida nos exercitados (G4),
comparativamente aos animais dos grupos G1 e G3.
Contudo, a eficiência alimentar não alterou entre os grupos,
demonstrando que houve similaridade quanto à utilização da dieta que foi
ingerida e, portanto ausência de retenção metabólica nos grupos estudados
(Tabela 1 e Figura 4). Resultados opostos foram obtidos por Santos et al.,
(2011) ao verificarem redução na eficiência alimentar de ratos treinados e
exercitados, submetidos a dieta restrita no tempo e solução de sacarose.
Diante disto, no presente estudo pode-se sugerir que a sacarose oferecida
aos animais com ingestão de ração padrão restrita no tempo normalizou a
eficiência alimentar.
Considerando que dietas ricas em energia podem antecipar os
efeitos da idade no ganho de peso, principalmente sob a forma de massa
adiposa, tanto em humanos quanto em roedores jovens (Iossa et al., 2003),
no presente estudo, animais do grupo G2, mesmo consumindo menor
quantidade de ração, mas com consumo de sacarose, não apresentaram
alteração no peso corporal no final do período experimental,
comparativamente aos grupos G1 e G3. Goodson et al. (2001) observaram
efeito paradoxo, onde a ingestão excessiva de sacarose correlacionou com
