PAULO HENRIQUE MULETA ANDRADE
O EFEITO DE SESSÕES PERIÓDICAS DE
ALONGAMENTO PASSIVO EM MÚSCULO SÓLEO DE
RATOS MANTIDO EM POSIÇÃO DE ENCURTAMENTO
POR IMOBILIZAÇÃO
PAULO HENRIQUE MULETA ANDRADE
O EFEITO DE SESSÕES PERIÓDICAS DE
ALONGAMENTO PASSIVO EM MÚSCULO SÓLEO DE
RATOS MANTIDO EM POSIÇÃO DE ENCURTAMENTO
POR IMOBILIZAÇÃO
CASCAVEL
2004
Trabalho de Conclusão de Curso do Curso de Fisioterapia do Centro de Ciências Biológicas e da Saúde da Universidade Estadual do Oeste do Paraná -Campus Cascavel.TERMO DE APROVAÇÃO
PAULO HENRIQUE MULETA ANDRADE
O EFEITO DE SESSÕES PERIÓDICAS DE
ALONGAMENTO PASSIVO EM MÚSCULO SÓLEO DE
RATOS MANTIDO EM POSIÇÃO DE ENCURTAMENTO
POR IMOBILIZAÇÃO
Trabalho de Conclusão de Curso aprovado como requisito parcial para obtenção do titulo graduado em Fisioterapia, na Universidade Estadual do Oeste do Paraná.
... Orientador: Prof. Ms. Gladson Ricardo Flor Bertolini
Colegiado de Fisioterapia – UNIOESTE
... Prof. Alberito Rodrigo de Carvalho Colegiado de Fisioterapia – UNIOESTE ...
Prof. Ms. Fernando Amâncio Aragão Colegiado de Fisioterapia – UNIOESTE
DEDICATÓRIA
AGRADECIMENTOS
Agradeço de forma especial a todas as pessoas que nesta caminhada estiveram ao meu lado, me apoiando e motivando para nunca parar.
Agradeço de maneira especial, Doutora Anna Raquel Gomes Silveira, por sua ajuda incondicional a todo o momento, pelo incentivo, ensinamentos, orientações e acima de tudo sua amizade.
Agradeço ao meu grande Mestre e Amigo Professor Gladson Ricardo Flor Bertolini por sua dedicação, ajuda, orientações, ensinamentos e acima de tudo suas derrotas nos jogos de sinuca, voleibol, vôlei de praia e tênis de quadra. Não podendo esquecer de agradecer a motivação que me foi dada durante as dificuldades encontradas no decorrer do trabalho.
A Professora Maria Lucia Bonfleur, pela disponibilidade com que sempre me atendeu, por seus ensinamentos e orientações durante a realização deste trabalho.
Ao meu eterno Amigo Mauro Gemelli, por sua companhia, conselhos e ajuda nas vitórias sobre os professores nas diversas modalidades esportivas disputadas, sempre respeitando a idade avançada e o preparo físico de nossos mestres.
Ao Professor Carlos Eduardo Albuquerque, por sua amizade e alegria que contagia seus alunos.
SUMÁRIO
TERMO DE APROVAÇÃO...III DEDICATÓRIA...IV AGRADECIMENTOS...V 1 INTRODUÇÃO...1 1.1 JUSTIFICATIVA...11.2 IMOBILIZAÇÃO DO TECIDO MUSCULAR ...2
1.3 OBJETIVOS ...5
2 REVISÃO DA LITERATURA ...6
2.1 MICRO E MACROESTRUTURAS DO SISTEMA MÚSCULO ESQUELÉTICO...6
2.1.1 COMPOSIÇÃO DAS MIOFIBRILAS E SEUS COMPONENTES...7
2.1.2 REGIÕES DO SARCÔMERO...8
2.1.3 O FILAMENTO DE ACTINA...9
2.1.4 O FILAMENTO DE MIOSINA...10
2.1.4.1 A cabeça da miosina ...11
2.1.4.2 A cauda da miosina ...12
2.1.5 ULTRA-ESTRUTURA DO FILAMENTO CONJUNTIVO OU INTERMEDIÁRIO: TITINA...12
2.2 HIPERTROFIA E HIPOTROFIA MUSCULAR...14
2.3 EFEITOS DA IMOBILIZAÇÃO NO MÚSCULO ESQUELÉTICO...19
2.4 INFLUÊNCIA DA FUNÇÃO MUSCULAR SOBRE SUA ADAPTAÇÃO A DIFERENTES ESTÍMULOS ...21
2.5 ALTERAÇÕES DECORRENTES DO ENCURTAMENTO NA FIBRA MUSCULAR ESQUELÉTICA...22
2.6 ASPECTOS MORFOLÓGICOS E FUNCIONAIS ENVOLVIDOS NO ENCURTAMENTO E NO ALONGAMENTO DOS MÚSCULOS ESQUELÉTICOS ...23
2.7 EFEITOS DO ALONGAMENTO PASSIVO NO MÚSCULO ESQUELÉTICO ...25
2.8 ALONGAMENTO MUSCULAR NA MIOFIBRILOGÊNESE ...26
2.9 A EFICÁCIA CLÍNICA DE PROTOCOLOS DE ALONGAMENTO NO TRATAMENTO DE MÚSCULOS ENCURTADOS ...27
2.10 EFEITOS DA DURAÇÃO E FREQÜÊNCIA DO ALONGAMENTO NO MÚSCULO ESQUELÉTICO ...28
3 MATERIAL E MÉTODOS ...30
3.1 MATERIAIS UTILIZADOS ...30
3.3 PROCEDIMENTO PARA A IMOBILIZAÇÃO...32
3.4 PROTOCOLO PARA PROMOVER O ALONGAMENTO MUSCULAR...34
3.5 SACRIFÍCIO DOS ANIMAIS E RETIRADA DOS MÚSCULOS...35
3.6 IDENTIFICAÇÃO DO NÚMERO DE SARCÔMEROS EM SÉRIE ...39
3.7 ANÁLISE DOS RESULTADOS...41
4 RESULTADOS ...42
4.1 PESO DOS MÚSCULOS SÓLEOS ...42
4.2 COMPRIMENTO DOS MÚSCULOS SÓLEOS ...43
4.3 QUANTIDADE DE SARCÔMEROS E TAMANHO DOS SARCÔMEROS ....44
5 DISCUSSÃO...47
6 CONCLUSÃO...51
LISTA DE ABREVIATURAS
ADM – Amplitude de Movimento AP – Antero-posterior
cm – Centímetros
DNA - Ácido desoxirribonucléico Fig. – Figura
g - Grama
IGFs - Insulin-like growth factors ml – Mililitros
mm – Milímetros
MML - Meromiosina leve MMP - Meromiosina pesada MSE - Músculo sóleo esquerdo MSD - Músculo sóleo direito n. – Número
nm – Nanômetro
NaCl – Cloreto de sódio p. – Página
RNAm – Ácido ribonucléico s - Segundo
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
FIGURA 1 – Seqüência de como fazer o modelo para imobilização da pata do rato...33
FIGURA 2 – Procedimento para alongamento do músculo sóleo esquerdo, utilizando fita adesiva para manter a pata do animal em flexão dorsal máxima (vista anterior)...34
FIGURA 3 – Procedimento para alongamento do músculo sóleo esquerdo, utilizando fita adesiva para manter a pata do animal em flexão dorsal máxima (vista lateral)...35
FIGURA 4 – Incisão posterior da pata esquerda, com secção do tendão calcâneo, rebatendo as estruturas do músculo tríceps sural, expondo o músculo sóleo esquerdo e sua origem logo abaixo da articulação do joelho...36 FIGURA 5 – Exposição do músculo sóleo esquerdo via incisão posterior, com desinserção da origem do muscular e permanência de sua inserção junto ao tendão tríceps sural...37
RESUMO
A prática clínica do alongamento muscular, dentro da cinesioterapia é constantemente utilizada pelos fisioterapeutas. Porém, algumas vezes os conceitos básicos relacionados à capacidade de adaptação da estrutura muscular esquelética é desconhecida por este profissional. Isto limita muitas vezes sua intervenção frente à prevenção da instalação de uma retração ou como tratamento de um encurtamento muscular já instalado. Sabe-se que o alongamento muscular, realizado diariamente durante 30 minutos, de modo passivo e contínuo, em músculos imobilizados na posição encurtada, impede a perda significativa do número de sarcômeros em série nas fibras musculares, prevenindo o encurtamento do músculo. De modo geral, os programas de exercícios de alongamento muscular utilizados em academias e clinicas de fisioterapia são realizados em dias alternados ou uma vez por semana. No entanto, ainda é motivo de controvérsia como a fibra muscular , particularmente o número de sarcômeros, comporta-se a esse tipo de alongamento intermitente. Assim, será analisado o efeito do alongamento muscular intermitente, realizado de modo passivo durante quarenta min. a cada 72 h, no músculo sóleo do rato, imobilizado em posição de encurtamento (flexão plantar), durante três semanas consecutivas e do músculo apenas alongado a cada 72 h. Antes de cada sessão de alongamento, a imobilização será retirada e recolocada ao término da mesma. Foram avaliados, peso dos músculos, comprimento final dos músculos, tamanho e quantidade total de sarcômeros. Foram utilizados 24 ratos Wistar, divididos aleatoriamente em quatro grupos. Com o objetivo de se induzir o encurtamento muscular, os ratos do grupo 1 (n=6) ficaram com o músculo sóleo da pata posterior esquerda imobilizado em posição encurtada durante três semanas consecutivas. Para avaliação do efeito do alongamento a cada 72 h, o grupo 2 (n=6) foi imobilizado em posição encurtada e submetido ao alongamento passivo (flexão dorsal) durante 40 min., a cada 72 h. Para avaliar o efeito isolado do alongamento intermitente, o grupo 3 (n=6) foi submetido ao alongamento, também durante quarenta min. a cada 72, permanecendo livres na gaiola durante o resto do período nas três semanas consecutivas, o grupo 4 (n=6) considerado o grupo controle, nele os animais não foram submetidos a nenhum tipo de imobilização, foram apenas sacrificados e dissecados ao final dos 21 dias. A pata posterior direita dos animais de todos os grupos não foi submetida a nenhum tipo de imobilização e seu músculo sóleo também foram analisados. Os resultados apresentados mostram que o alongamento a cada 72 horas não foi eficaz para prevenir o encurtamento muscular do músculo sóleo imobilizado em posição de encurtamento, mas promoveu aumento considerável de proteínas contráteis nos músculos apenas alongados. Assim protocolos que utilizam o alongamento muscular a cada 72 h, são ineficazes para prevenir o encurtamento muscular, mas promovem o aumento de amplitude de movimento (ADM) em músculos normais.
ABSTRACT
The practice clinic of the muscular stretching, inside of the cinesioterapia it is used constantly by the physiotherapists. However, the basic concepts related to the capacity of adaptation of the skeletal muscular structure are sometimes ignored by this professional. This limits your a lot of times intervention front to the prevention of the installation of a short ening or as treatment of a muscular short already installed. It is known that the muscular stretching, accomplished daily for 30 min., in a passive and continuous way, in muscles immobilized in the shortened position, it impedes the significant loss of the sarcomere number in series in the muscular fibers, preventing the shortening of the muscle. In general, the programs of exercises of muscular prolongation used in academies and you practice medicine of physiotherapy they are accomplished in alternate days or once a week. However, it is still reason controversy for as the muscular fiber, particularly the sarcomere number, behaves to that type of intermittent stretching. Like this, the effect of the intermittent muscular stretching will be analyzed, accompli shed in passive way during forty min. to each 72 h, in the muscle soleos of the mouse, immobilized in shortening position (flexion to plant), for three consecutive weeks and of the muscle just prolonged to each 72 h. before each stretching session, the immobilization will be removed and put back at the end of the same. They were appraised, I weigh of the muscles, final length of the muscles, size and total amount of sarcomere. 24 mice were used Wistar, divided aleatoriamente in four groups. With the objective of inducing the muscular shortening, the mice of the group 1 (n=6) they were with the muscle soleos of the left subsequent paw immobilized in position shortened for three consecutive weeks. For evaluation of the effect of the prolongation to each 72 h, the group 2 (n=6) it was immobilized in shortened position and submitted to the passive stretching during 40 min., to each 72 h. To evaluate the isolated effect of the intermittent stretching, the group 3 (n=6) it was submitted to the stretching, also duri ng forty min. to each 72, staying free in the cage during the rest of the period in the three consecutive weeks, the group 4 (n=6) considered the group it controls, in him you encourage they were not them submitted the any immobilization type, they were just sacrificed and dissected at the end of the 21 days. The paw subsequent right of the animals of all the groups was not submitted the any immobilization type and your muscle soleos they were also analyzed. The presented results show that the stretching every 72 hours it was not effective to prevent the muscular shortening of the muscle sóleo immobilized in shortening position, but it just promoted considerable increase of contractile proteins in the muscles prolonged. Like this protocols that use the muscular stretching to each 72 h, are ineffective to prevent the short muscular, but they promote the increase of movement width (ADM) in normal muscles.
1 INTRODUÇÃO
1.1 JUSTIFICATIVA
Dúvidas concernentes à resposta do músculo esquelético a diferentes estímulos, levou a formulação de um trabalho, no qual se estuda o efeito de um protocolo de alongamento muscular sobre o músculo sóleo de ratos imobilizados em posição de encurtamento.
A prática clínica do alongamento muscular, dentro da cinesioterapia é constantemente utilizada pelos fisioterapeutas. Porém, algumas vezes os conceitos básicos relacionados à capacidade de adaptação da estrutura muscular esquelética é desconhecida por este profissional. Isto limita muitas vezes sua intervenção frente à prevenção da instalação de uma retração ou como tratamento de um encurtamento muscular já instalado.
Como o alongamento muscular está envolvido com o aumento da síntese protéica muscular, avaliar as respostas do sistema músculo-esquelético, frente a um protocolo de alongamento, mostra-se um bom modelo para examinar a eficácia desse protocolo aplicado à prevenção do encurtamento muscular.
1.2 IMOBILIZAÇÃO DO TECIDO MUSCULAR
As fraturas ósseas, rupturas ligamentares, lesões musculares, como também doenças degenerativas ou articulares, podem exigir, após cirurgia ou tratamento conservador, imobilização dos membros, que é comumente realizada por meio da aplicação de ataduras gessadas (APPELL, 1986).
O músculo é o elemento do corpo humano, que atua acionando voluntária ou involuntariamente os segmentos corpóreos. A musculatura estriada, de contração voluntária, é denominada musculatura esquelética (JUNQUEIRA & CARNEIRO, 1999).
A função do músculo esquelético depende de atividade proprioceptiva intacta, inervação motora, carga mecânica e mobilidade articular. O músculo é o mais mutável dentre os tecidos biológicos e responde a demandas normais ou alteradas com adaptações morfológicas e funcionais (APPELL, 1986; ROSE & ROTHSTEIN, 1982; LIEBER, 1992; SILVEIRA PÉROT & GOUBEL, 1994).
adaptação do músculo a diferentes graus de extensão ou comprimento muscular, produzindo assim alongamento no músculo poucas semanas após a cirurgia. ALDER et al. (1958) fizeram uma inversão no estudo de MAREY, ao invés de transferir a inserção do tendão do músculo tríceps sural distalmente, o fizeram proximalmente, e observaram que o músculo esquelético também pode diminuir o comprimento e a extensibilidade, quando mantido em posição encurtada.
Nas décadas de 60 e 70 os trabalhos experimentais buscaram compreender e elucidar como ocorria o processo de crescimento muscular durante o desenvolvimento. Foi comprovado que o músculo aumentava seu comprimento por meio da adição de sarcômeros em série ao longo das fibras musculares (GOLDSPINK, 1968; WILLIAMS & GOLDSPINk, 1971). Assim o comprimento fisiológico da fibra muscular é mantido pelo equilíbrio entre síntese e degradação de proteínas contráteis, e a posição do músculo durante a imobilização é um fator importante nesse balanço protéico muscular (GOLDSPINK, 1968).
A adaptação do comprimento muscular é profundamente influenciada pela posição durante a imobilização, sendo o encurtamento muscular adaptativo e ou contraturas após períodos de imobilização, paralisias, espasticidades ou dor, causas da limitação da ADM e alterações na performance das atividades motoras diárias (WILLIANS, 1988; WILLIANS & GOLDSPINK, 1983; GOLDSPINK, 1968).
Além das alterações no comprimento do músculo, as diminuições de força e da massa muscular, são outras importantes adaptações à imobilização, com alterações significativas identificadas já nas primeiras 48 h, onde o músculo sóleo de ratos imobilizado em posição de encurtamento, apresentou perda de 37% da massa muscular, após sete dias de imobilização, enquanto que a imobilização em posição de alongamento não causou nenhuma atrofia(GOLDSPINK, 1968).
Paralelamente a atrofia das fibras musculares, a imobilização em posição encurtada também acarreta aumento da proliferação do tecido conjuntivo, causando uma diminuição da extensibilidade do músculo (WILLIANS, 1988; WILLIANS & GOLDSPINK, 1983).
1.3 OBJETIVOS
2 REVISÃO DA LITERATURA
2.1 MICRO E MACROESTRUTURAS DO SISTEMA MÚSCULO
ESQUELÉTICO
O movimento intencional é uma característica fundamental do comportamento humano. O movimento é realizado biomecanicamente pela contração dos músculos esqueléticos atuando dentro de um sistema de alavancas e polias formado pelos ossos, tendões e ligamentos. A individualidade de uma pessoa é expressa pelo padrão de contrações musculares que produz as expressões faciais, posturas corporais, desempenho de habilidades motoras delicadas tais como datilografar ou tocar um instrumento musical, e a realizar atividades motoras grosseiras (p. ex., andar e correr) (SMITH, WEISS & LEHMKUHL, 1997).
O músculo esquelético é um dos tipos de células mais altamente ordenado e estruturalmente especializado. Nos últimos anos, tem sido cada vez mais reconhecido que o músculo estriado possui um citoesqueleto (SMITH, WEISS & LEHMKUHL, 1997). SMITH, WEISS & LEHMKUHL (1997) definem o citoesqueleto do músculo estriado esquelético como o sistema de componentes regulatórios que fornece a verdadeira estrutura física para a contração muscular.
miofilamentos compreendem as miofibrilas, que por sua vez são agrupadas juntas para formar as fibras musculares. O comprimento de uma fibra varia de poucos milímetros (mm) a 60 ou 70 centímetros (cm), e o diâmetro de uma fibra muscular individual de 50 a 100 micrômetros (ìm). Cada fibra possui uma cobertura ou membrana, o sarcolema, e é composta de uma substância semelhante à gelatina, o sarcoplasma. Centenas de miofibrilas contráteis e outras estruturas importantes, tais como as mitocôndrias e o retículo sarcoplasmático, estão inclusas no sarcoplasma (SMITH, WEISS & LEHMKUHL, 1997).
2.1.1 COMPOSIÇÃO DAS MIOFIBRILAS E SEUS COMPONENTES
Cada fibra muscular geralmente é composta de várias unidades pequenas chamadas miofibrilas. As miofibrilas variam em diâmetro de 1 a 2 ìm. Elas são agrupadas em feixes e seguem a extensão da fibra muscular. Sucessivamente, cada miofibrila é composta de um filamento longo e fino de sarcômeros ligados em série. Os sarcômeros representam a unidade funcional de um músculo. Eles medem aproximadamente 2,3 ìm de comprimento e repetem-se em um padrão específico para cada miofibrila. No final de cada sarcômero está um limite denso denominado linha Z. O termo linha Z é derivado da palavra alemã zwischen, que significa “entre”, assim, o segmento entre duas linhas sucessivas representa a unidade funcional de uma miofibrila (SMITH, WEISS & LEHMKUHL 1997).
primeiramente dois tipos de filamentos, um fino e um grosso, dentro do sarcômero. De acordo com a teoria do filamento deslizante, esses filamentos foram considerados como elementos à base de proteína responsáveis por causar contração (encurtamento, relaxamento e alongamento) do músculo (SMITH, WEISS & LEHMKUHL 1997).
Durante os anos 70 e 80, um terceiro ligamento conectivo foi descoberto, e o mesmo foi denominado titina. No nível de análise molecular, a composição desses três filamentos pode ser determinada. Os filamentos são feitos de uma proteína que é formada por uma seqüência de aminoácidos produzidos dentro da célula muscular. A síntese dos aminoácidos está sob controle dos cromossomas no núcleo da célula muscular. Esses cromossomas são uma forma espiralada de ácido desoxirribonucléico (DNA) que contém a seqüência de genes necessária para informar ao músculo como ordenar os aminoácidos corretamente (SMITH, WEISS & LEHMKUHL 1997).
2.1.2 REGIÕES DO SARCÔMERO
considerável variação no diâmetro miofibrilar, aumentando ou diminuindo a separação lateral entre os filamentos. Essa maleabilidade estrutural pode, possivelmente, contribuir para a elasticidade dos músculos (SMITH, WEISS & LEHMKUHL 1997).
Adjacente à linha Z está à banda I, uma banda opticamente menos densa das estrias musculares, quando passada através da banda I do músculo, a velocidade da luz emergente é isotrópica (a mesma em todas as direções). A banda I contém filamentos de actina, filamentos de titina e pontes I, mede aproximadamente 1,5 ìm de comprimento. As áreas escuras do sarcômero são chamadas de bandas A, esta região é assim chamada porque uma onda de luz que passa através da banda A é anisotrópica, medem aproximadamente 1,0 ìm e correspondem ao comprimento dos filamentos grossos (filamentos de miosina). O centro da banda A é ocupado por uma área relativamente menos densa e mais clara, a zona H, encontrada entre as extremidades dos filamentos finos, por isso, seu tamanho depende do comprimento do músculo ou da extensão da sobreposição dos filamentos. Por fim, há a linha M. Essa estrutura densa e transversa é encontrada no centro do sarcômero que corresponde a várias pontes M paralelas, estritamente espaçadas (SMITH, WEIS S & LEHMKUHL 1997).
2.1.3 O FILAMENTO DE ACTINA
de actina também chamado de filamento fino, tem um diâmetro de 5 ou 6 nm e um comprimento de aproximadamente 1 ìm. Em baixa resolução, o filamento lembra um colar de pérolas de dois cordões entrelaçados um sobre o outro, sendo regular, e semi-aleatório. As outras proteínas (troponina, tropomiosina e nebulina) que compõem o filamento fino, junto com a actina, servem para regular a ligação dos filamentos (SMITH, WEISS & LEHMKUHL 1997).
O arcabouço do filamento de actina é uma molécula protéica com duas cadeias de actina F. Essas duas cadeias são enroladas em hélice, do mesmo modo a molécula de miosina, mas com uma revolução completa a cada 70 nm (GUYTON & HALL, 1996).
Cada cadeia da dupla hélice de actina F é formada por moléculas polimerizadas de actina G, cada uma com peso molecular de cerca de 42.000. Existem 13 moléculas em cada revolução de uma das cadeias da hélice, presa a cada actina G. Os sítios ativos das duas cadeias de actina F da dupla hélice são escalonados, resultando em um sítio ativo a cada 27 nm de todo o filamento de actina (GUYTON & HALL, 1996).
2.1.4 O FILAMENTO DE MIOSINA
O filamento de miosina é formado por muitas moléculas de miosina, cada uma tendo peso molecular de cerca de 480.000. A molécula de miosina é formada por seis cadeias polipeptídicas, duas cadeias pesadas, cada uma com peso molecular da ordem de 200.000, e por quatro cadeias leves, cada uma com peso molecular de cerca de 20.000. As duas cadeias pesadas se enrolam, em espiral, uma com a outra para formar uma dupla hélice. Uma extremidade de cada uma dessas cadeias é dobrada para formar uma estrutura polipeptídica globular, chamada de cabeça da miosina. Desse modo existem duas cabeças livres, situadas lado a lado na ponta de uma dupla hélice da molécula de miosina; a porção alongada da hélice espiralada é chamada de cauda da miosina (GUYTON & HALL, 1996).
2.1.4.1 A cabeça da miosina
2.1.4.2 A cauda da miosina
Através da descoberta de certas enzimas, a molécula de miosina pode ser dividida em vários fragmentos ou subfragmentos. Quando analisada com maior detalhe, a molécula de miosina é vista como tendo duas partes: cauda e cabeça. A cauda é muitas vezes classificada como a haste ou a região da haste da molécula de miosina. Esse segmento da molécula de miosina, que consiste na extremidade distal da haste de miosina, também é conhecida como meromiosina leve (MML). A MML não tem a habilidade para interdigitar-se ou ligar-se com o filamento de actina. Conectada a MML está a meromiosina pesada (MMP). Esse componente da molécula de miosina compreende o segmento proximal da haste e a cabeça. Em comparação a MML, a MMP possui a habilidade para interdigitar-se com a actina (SMITH, WEISS & LEHMKUHL 1997).
2.1.5 ULTRA-ESTRUTURA DO FILAMENTO CONJUNTIVO OU INTERMEDIÁRIO: TITINA
para essas questões baseando-se na ilustração clássica, onde segunda a mesma, a estrutura do sarcômero parece ilógica.Todavia, uma característica constante do músculo é a posição central da miosina no sarcômero, no meio, entre as linhas Z. Essa posição é mantida até quando o sarcômero é alongado, devido à presença de um filamento conectivo conhecido como titina (SMITH, WEISS & LEHMKUHL 1997).
A titina constitui aproximadamente 10% de massa de miofibrila. A pesquisa indica que cada molécula de titina estende-se da linha Z (o final do sarcômero) até a linha M (o centro do sarcômero). Além disso, esses estudos indicam que a porção de banda A da titina é firmemente ligada ao filamento grosso. Por isso, quando o sarcômero é alongado, a região da molécula de titina encontrada na banda-A comporta-se como se fosse rigidamente ligada aos filamentos grossos (FURST et al. 1988).
(MARUYAMA, 1986). Dessa forma, quando o alongamento é inicialmente aplicado no músculo, o segmento de titina entre o final do filamento de miosina e a linha Z é o principal contribuinte para o comprimento aumentado do sarcômero (TROMBITAS et al. 1993).
Uma vez que o limite do comprimento desse filamento de titina é atingido, o recrutamento de segmentos adicionais de titina que são “dobrados” ou de algum modo ligados ao filamento de miosina é responsável por um aumento extra no comprimento (WANG et al. 1991).
2.2 HIPERTROFIA E HIPOTROFIA MUSCULAR
As fibras musculares esqueléticas são classificadas como células permanentes, portanto, na vida pós-natal, não tem a capacidade de sofrer proliferação. Esta condição é determinada durante a embriogênese quando os mioblastos se fundem por ativação gênica e formam as células musculares esqueléticas que são multinucleadas. Ocorrida esta fusão, os núcleos não mais podem replicar seu DNA. Este estado de multinucleação determina um conhecido aspecto funcional das fibras musculares adultas caracterizados como domínios nucleares (SVERZUT & CHIMELLI, 1999).
em três dimensões: no comprimento longitudinal, no volume da secção transversal e em número. A variação do volume celular é dependente da síntese de proteínas contráteis que determina, por sua vez, aumento de miofibrilas em número e em volume. O crescimento longitudinal é determinado pelo recrutamento de novos mioblastos que se fundirão às fibras preferencialmente na porção terminal, aumentando, desta forma, o conteúdo protéico e o número total de núcleos da célula. O aumento do número total de células no músculo é dependente da incorporação de novos mioblastos no espaço intersticial (SVERZUT & CHIMELLI, 1999).
Há muita controvérsia na literatura, e de modo geral, a hipertrofia muscular tem sido associada a duas alterações estruturais: a hipertrofia da fibra muscular (aumento no diâmetro de uma fibra preexistente) e a hiperplasia (aumento no número de fibras musculares) (MINAMOTO & SALVINI, 2000).
A hipertrofia do músculo esquelético pode ser considerada como um aumento do número de miofibrilas que compõem a fibra muscular, aumentando seu diâmetro muscular e gerando uma maior capacidade, de produção de força contrátil. A hipertrofia ocorre durante o crescimento do músculo e em resposta a exercícios intensos de sobrecarga muscular, como, por exemplo, nos exercícios contra-resistidos, nos quais o indivíduo executa um movimento contra uma resistência (MINAMOTO & SALVINI, 2000).
das fibras. Sabe-se que esta resposta é dependente de um balanço positivo entre síntese e degeneração protéica dado por aumento da síntese e redução da degradação protéica (SVERZUT & CHIMELLI, 1999).
A polêmica gira em torno da hiperplasia, onde os resultados e as interpretações da literatura são mais polêmicos, pois, embora ela tenha sido observada em gatos submetidos ao treinamento contra-resistido (GONYEA, 1980), esse mesmo efeito não foi observado por GOLLNICK et al. (1981) em músculo de ratos, nem por TIMSON et al. (1985) em camundongos, nos quais um treinamento levou a hipertrofia das fibras, mas não à hiperplasia. Em humanos, alguns estudos mostraram hiperplasia somente após treinamento contra-resistido realizado com intensa sobrecarga muscular (LARSSON & TESCH, 1986).
ANTONIO & GONYEA (1993) propõem que a fibra muscular submetida ao treinamento intenso é capaz de se dividir, e que cada um desses novos fragmentos possa se desenvolver e tornar -se uma nova unidade funcional, após receberem inervação própria. Inferem, que as células satélites, que estão intimamente relacionadas à regeneração dos músculos esqueléticos após lesão, também estão envolvidas no processo de hiperplasia da fibra muscular.
promovendo em paralelo a manutenção dessa relação (núcleo/citoplasma). Porém, ainda existem poucos experimentos que empregaram metodologia suficiente para dar suporte a esta afirmação (ADAMS & McCUE, 1997; ALBERNETHY et al. 1994; PHELAN & GONYEA, 1997; SVERZUT & CHIMELLI, 1999).
As células satélites são células miogênicas quiescentes, mononucleadas, localizadas entre a lamina basal e o sarcolema. Elas apresentam a habilidade de se diferenciarem em mioblastos, sendo sua principal função a regeneração da fibra muscular após a lesão. Elas representam 2-10% do total de mionúcleos associados às fibras. Encontram-se distribuídas igualmente ao longo da fibra muscular, principalmente na região das junções neuromusculares, mas seu número parece variar com o tipo de fibra e com a espécie do animal, são consideradas como um reservatório de células progenitoras (MAURO, 1961).
A hipertrofia ainda pode ser causada pela deposição de sarcômeros em série ao longo das miofibrilas e, em conseqüência, ao longo do comprimento das fibras. O local específico dos sarcômeros recentemente sintetizados é perto da junção músculo-tendão. O alongamento muscular promove um acúmulo de miosina RNAm oxidativa lenta na terminação das fibras. Esses acúmulos locais de RNAm ajudam na síntese de proteínas contráteis, na rápida união de sarcômeros e na extensão das miofibrilas. Em especial, um grande espaço citoplasmático contendo polissomas abre-se entre as miofibrilas e o sarcolema da junção de miotendão de fibras alongadas e muitas miofibrilas são encontradas (DIX & EISENBERG, 1990).
Algumas substâncias parecem estar envolvidas na resposta adaptativa citada anteriormente. Basicamente, são hormônios como insulina e glucagon, hormônio do crescimento e fatores de crescimento como os insulin-like growth factors (IGFs), hormônios da tireóide e testosterona. De forma genérica, a insulina representa um fator do balanço protéico, pois estimula o transporte de aminoácidos na fibra muscular e estimula a síntese de proteínas mofibrilares diretamente, assim como, inibe a degradação protéica conjuntamente com o glucagon. Os hormônios da tireóide participam da síntese protéica, quando se encontram em níveis baixos, enquanto o excesso ou a falta desse hormônio determina estados proteolíticos. A ação do Hormônio do Crescimento (GH), na promoção do crescimento e, portanto hipertrofia, é dependente da ação dos IGFs (SVERZUT & CHIMELLI, 1999).
crescimento (GH). Já a hipertrofia observada no músculo do individuo adulto, associado ao treinamento físico, é decorrente do aumento da tensão muscular e ocorre por um controle local (MINAMOTO & SALVINI, 2000).
Apesar da importância dos hormônios para a hipertrofia muscular, sabe-se que há uma complexa interação de outros fatores no crescimento do músculo esquelético, como, por exemplo: fatores genéticos, nutricionais e atividade física (VANDENBURGH, 1987).
Como exemplo dessa complexa interação entre os fatores relacionados à hipertrofia muscular diz-se, que a hipertrofia não ocorreria de forma eficiente se o indivíduo apresentasse níveis hormonais e desenvolvesse atividade física adequada, mas se tivesse uma deficiência nutricional importante, o que inviabilizaria o fornecimento dos diversos aminoácidos necessários à síntese protéica (MINAMOTO & SALVINI, 2000).
2.3 EFEITOS DA IMOBILIZAÇÃO NO MÚSCULO ESQUELÉTICO
Vários estudos analisaram a influência da imobilização no músculo esquelético de animais, demonstrando que embora a adaptação muscular seja induzida pela imobilização gessada, o grau da adaptação é influenciado pela posição em que o músculo é imobilizado (BOOTH & KELSO, 1973; BOOTH & SEIDER, 1979; WILLIANS & GOLDSPINK, 1983; GAJDOSIK, 2001).
série na fibra muscular, atrofia, diminuição da amplitude articular, alterações no tecido conectivo e aumento na rigidez muscular (WILLIANS, 1990).
Durante períodos de imobilização, a diminuição da massa muscular é determinada pela diminuição do período médio de vida das proteínas miofibrilares, em aproximadamente 50%. Uma intensa atrofia ocorre na fase precoce da imobilização, com mudanças nas primeiras 48 horas (BOOTH & SEIDER, 1979). Usando um modelo de imobilização gessada, com o músculo em posição de encurtamento, BOOTH & SEIDER (1979) observou uma diminuição de 30% da massa muscular do gastrocnêmio de ratos após 3 dias de imobilização, 50% após 15 dias e 58% após 6 semanas.
O termo atrofia muscular é considerado como uma diminuição da síntese e aumento da degradação protéica na fibra muscular. Enquanto que, hipertrofia muscular foi definida como um aumento da síntese protéica em relação à degradação de proteínas tanto em série quanto em paralelo (GOLDSPINK, 1996).
BOOTH & SEIDER (1979) mostraram que quando os músculos sóleo ou tibial anterior foram fixados em posição de encurtamento ou em comprimento normal o músculo atrofiou, enquanto que em posição de alongamento resultou em aumento do comprimento do músculo.
Analisando a influencia da imobilização na variação do tipo de fibras musculares, observou-se que após quatro semanas de imobilização do músculo sóleo, houve uma redução absoluta no número de fibras de contração lenta, enquanto que as rápidas não apresentaram mudanças significativas (BOOTH & SEIDER, 1979).
LIEBER (1992) demonstrou que músculos imobilizados por quatro semanas, apresentaram diminuição da área de secção transversa das fibras musculares independente da idade. A atrofia durante a imobilização afetou todos os tipos de fibras musculares, com uma magnitude similar.
Uma outra evidente conseqüência da imobilização é a diminuição da capacidade de gerar força no músculo, o qual é um processo tempo dependente. A diminuição da força está relacionada não apenas a diminuição da massa, mas também a alterações neurais e reservas metabólicas, as quais são importantes para geração de força (BOOTH & SEIDER, 1979).
2.4 INFLUÊNCIA DA FUNÇÃO MUSCULAR SOBRE SUA
ADAPTAÇÃO A DIFERENTES ESTÍMULOS
posição em repouso, essa força diminui quando os sarcômeros são alongados ou encurtados. Nesse estudo, demonstraram que a força isométrica dos sarcômeros atinge seus níveis máximos quando há uma sobreposição ótima entre os filamentos de actina e miosina, o que ocorre quando o comprimento do sarcômero está entre 2,0-2,25 µm. Estes resultados permitiram identificar que a força gerada pela contração muscular depende da quantidade de “pontes” entre os filamentos de actina e miosina no interior sarcômeros. A identificação da relação entre a tensão muscular e as alterações no comprimento do sarcômero, subsidiou a proposição da teoria do deslizamento dos miofilamentos na contração muscular.
2.5 ALTERAÇÕES DECORRENTES DO ENCURTAMENTO NA
FIBRA MUSCULAR ESQUELÉTICA
Músculos imobilizados em posição de encurtamento, apresentam perda de tecido protéico, principalmente próximo à junção miotendínea, devido à diminuição da síntese e aumento da degradação de proteínas. Também apresentam diminuição da extensibilidade e aumento da tensão passiva (TABARY et al. 1972; WILIANS & GOLDSPINK, 1978).
sarcômeros em série e conseqüentemente uma diminuição da extensibilidade muscular.
GAJDOSIK (2001) observou diminuição no comprimento e extensibilidade passiva dos músculos imobilizados em posição de encurtamento causada pela perda dos sarcômeros em série e proliferação do tecido conjuntivo, e a perda da massa muscular deve ser resultado da perda das proteínas subcelulares (miosina, actina, titina e desmina).
2.6 ASPECTOS MORFOLÓGICOS E FUNCIONAIS ENVOLVIDOS
NO ENCURTAMENTO E NO ALONGAMENTO DOS MÚSCULOS
ESQUELÉTICOS
Para que se possa entender o mecanismo pelo qual o músculo esquelético diminui seu comprimento, bem como porquê um grupo muscular encurtado tem capacidade de recuperar ou mesmo ampliar seu comprimento anterior através de exercícios de alongamento, é fundamental que se entenda os processos envolvidos na adaptação dos músculos esqueléticos dos mamíferos (SALVINI, 2000).
demanda funcional e o grau de extensão a que o músculo era submetido (GOLDSPINK, 1968; WILLIAMS & GOLDSPINK, 1971).
Estudos posteriores mostraram que a imobilização dos músculos em posição alongada acarretava em aumento no comprimento muscular pela adição no número de sarcômeros em série, particularmente nas duas regiões terminais das fibras musculares (TABARY et al. 1972; WILLIAMS & GOLDSPINK, 1973). Um comportamento similar também foi observado nos músculos esqueléticos de diversos mamíferos, durante o crescimento normal pós-natal (WILLIAMS & GOLDSPINK, 1971).
Um dos trabalhos fundamentais para se entender o mecanismo de adaptação dos músculos esqueléticos a diferentes graus de extensão foi realizado por TABARY et al. (1972), neste estudo, pode-se observar que o músculo sóleo do gato aumentou em 20% o número de sarcômeros em série, após 4 semanas de imobilização em posição de alongamento. Por outro lado, quando o músculo sóleo foi imobilizado em posição de encurtamento, houve redução de 40% no número de sarcômeros em série e conseqüente diminuição em sua extensibilidade. Quatro semanas após a retirada da imobilização, o músculo imobilizado em posição de encurtamento apresentou extensibilidade e número de sarcômeros similar ao grupo controle não imobilizado. Ou seja, um músculo encurtado pode readquirir seu comprimento normal de acordo com a demanda funcional. Neste caso, a própria marcha produziu no músculo sóleo o estímulo necessário ao seu alongamento.
atrofia na fibra muscular, a imobilização em posição alongada levava à adição de sarcômeros, com conseqüente ganho de peso e aumento da síntese protéica (WILLIAM & GOLDSPINK, 1978; YANG et al., 1997). Estudos mais recentes, realizados em músculos de coelhos 6 dias após imobilização em posição alongada, identificaram hipertrofia, aumento no conteúdo total de Insulin Growth Factor-I (IGF-I) e aumento no percentual de fibras que expressam miosina do tipo I e miosina neonatal (GOLDSPINK, 1996; YANG et al. 1997).
2.7 EFEITOS DO ALONGAMENTO PASSIVO NO MÚSCULO
ESQUELÉTICO
Sabe-se que a adaptação do músculo esquelético, durante o alongamento muscular, pode ser medida pelo número e comprimento dos sarcômeros em série (GOLDSPINK, 1996; WILLIAMS & GOLDSPINK, 1983; WILLIANS et al, 1988).
Pesquisas mostram que o alongamento da fibra muscular está associado ao aumento do número de sarcômeros na extensão da fibra muscular. Como o comprimento dos filamentos de actina e miosina é constante, a adaptação dos músculos adultos para um novo comprimento funcional deve envolver a produção ou remoção de um certo número de sarcômeros em série, a fim de manter o comprimento ideal do sarcômero na fibra muscular (GOLDSPINK, 1996; TABARY et al. 1972).
Estudos básicos com animais têm mostrado que a extensibilidade passiva do músculo é influenciada pelo tamanho e comprimento da fibra muscular (componente plástico em série) e pela quantidade e arranjo do tecido conjuntivo no ventre muscular (GOLDSPINK, 1996; WILLIAMS & GOLDSPINK, 1983).
A resistência ao alongamento passivo é influenciada pelo número de sarcômeros em série, quantidade de proteínas musculares contráteis (miosina e actina) e não contráteis (titina, distrofina) e tecido conjuntivo extracelular, as quais se adaptam de acordo com o grau de demanda (GAJDOSIK, 2001).
Várias proteínas estão envolvidas no processo de alongamento muscular. O mecanismo pelo qual a síntese dessas proteínas ocorre no músculo, após o estímulo mecânico do alongamento passivo, é descrito por muitos autores (WILLIANS & GOLDSPINK, 1973; GAJDOSIK, 2001).
2.8 ALONGAMENTO MUSCULAR NA MIOFIBRILOGÊNESE
O alongamento passivo é transmitido progressivamente na fibra muscular, desde a superfície até a subunidade contrátil do músculo. O estímulo mecânico desencadeado pelo alongamento é transmitido inicialmente para a matriz extracelular da fibra muscular, que através de receptores são transmitidos para as proteínas do citoesqueleto, as quais se conectam com a linha-Z, transmitindo o sinal de tensão mecânica para o sistema contrátil (DEYNE, 2001).
translocação para o centro da célula, onde o DNA é transcrito e se inicia o processo para síntese de proteínas que darão origem a um novo sarcômero. O posicionamento nuclear pode ser importante para estabelecer os domíneos regionais da síntese de proteínas, que pode ser essencial para a miofibrilogênese (DEYNE, 2001).
2.9 A EFICÁCIA CLÍNICA DE PROTOCOLOS DE ALONGAMENTO
NO TRATAMENTO DE MÚSCULOS ENCURTADOS
Vários estudos têm sido desenvolvidos com o objetivo de demonstrar a eficácia de diversos protocolos de alongamento aplicados em músculos encurtados (GUNST & WU, 2001; GAJDOSIK, 2001, FELLAND et al. 2001; DEYNE, 2001).
Em humanos e idosos, 3-4 sessões semanais de alongamento, com duração de 60 s, propiciaram aumento na amplitude articular (FELLAND et al. 2001). No entanto, não é possível saber o que ocorre em diferentes estruturas submetidas ao alongamento, como o músculo, a cápsula articular, os tendões, etc. Também é difícil avaliar a contribuição de cada uma delas no ganho de amplitude articular.
alongamento foi suficiente para prevenir a atrofia muscular e as alterações do tecido conjuntivo. Por outro lado, quando o período de alongamento foi reduzido para 15 min., houve perda do número de sarcômeros em série, mas não proliferação do tecido conjuntivo (WILLIAMS, 1990).
2.10 EFEITOS DA DURAÇÃO E FREQÜÊNCIA DO ALONGAMENTO
NO MÚSCULO ESQUELÉTICO
O alongamento passivo por curto período de tempo (cerca de 30 s) é considerado suficiente para aumentar a mobilidade, no entanto, alguns autores não acreditam nesse efeito (DEYNE, 2001). Por outro lado, a experiência clínica mostra que o ganho de mobilidade com alongamento é mantido mesmo quando o alongamento passivo é removido, e este achado sugere uma resposta adaptativa permanente (FELAND, 2001).
No experimento de FELAND et al. (2001) uma única sessão de alongamento sustentado por 30 s, com relaxamento de 30 s, realizado durante 10 min. por quatro semanas, em músculo isquiotibiais encurtados, aumentou significativamente a amplitude de movimento do joelho.
definido como o grau de alongamento que respeite o mínimo grau de desconforto de cada sujeito. Alongamento de baixa intensidade e longa duração parece ser o ideal para aumentar a amplitude de movimento, principalmente em indivíduos idosos, devido à quantidade de tecido conjuntivo, aumento da rigidez e diminuição da elasticidade que ocorre como processo de envelhecimento.
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 MATERIAIS UTILIZADOS
- Malha de algodão; - malha de aço; - fita adesiva; - algodão; - material cirúrgico; - éter Etílico;3.2 ANIMAIS E GRUPOS EXPERIMENTAIS
Foram utilizados 24 ratos albinos wistar machos, com peso corporal de 291 ± 35 g, 14 ± 2 semanas de idade, obtidos do Biotério Central da Universidade Estadual do Oeste do Paraná, e mantidos em biotério próprio do Laboratório de Fisiologia e Biofísica.
Os animais foram agrupados e mantidos em gaiolas plásticas padrão, em condições ambientais controladas (luminosidade: 12 horas de ciclo claro/escuro) com livre acesso à água e ração peletizada. O projeto foi conduzido segundo as normas internacionais de ética na experimentação animal.
Na divisão dos grupos os animais foram aleatoriamente separados em quatro grupos e todos foram avaliados 21 dias, após o inicio do experimento:
Grupo 1 (n=6): para promover o encurtamento do músculo sóleo esquerdo, esses animais tiveram a articulação tíbio-társica posterior imobilizada em flexão plantar máxima, durante 21 dias consecutivos.
Grupo 3 (n=6): neste grupo os animais foram submetidos somente ao protocolo de alongamento semanal do músculo sóleo, similar ao descrito para o grupo 2 e avaliados no 21º dia.
Grupo 4 (n=6): considerado o grupo controle, nele os animais não foram submetidos a nenhum tipo de imobilização, foram apenas sacrificados e dissecados ao final dos 21 dias.
A pata direita dos animais de todos os grupos não foi submetida a nenhum tipo de imobilização e seus músculos (sóleo) foram também avaliados no 21º dia.
3.3 PROCEDIMENTO PARA A IMOBILIZAÇÃO
Figura 1 – Seqüência de como fazer o modelo para imobilização da pata do rato. A: a parte superior é uma Camiseta feita de algodão; B: observa -se que a parte inferior da imobilização é feita de malha de aço e foi cortada em duas partes (anterior e posterior); C: depois foram grampeadas na camiseta; D: então, o modelo está pronto para ser aplicado no rato; E: depois de vestir o modelo no rato, a articulação do tornozelo esquerda é imobilizada em flexão plantar máxima com fita adesiva; F: finalmente ambas as partes, anterior e posterior são fixadas ao redor do corpo do rato através de fita adesiva, em detalhe é possível observar a imobilização da articulação do tornozelo.
3.4 PROTOCOLO PARA PROMOVER O ALONGAMENTO
MUSCULAR
Para se efetuar o alongamento passivo no músculo sóleo, os animais foram previamente anestesiados e a imobilização retirada. Posteriormente, a articulação tíbio-társica foi colocada em flexão dorsal máxima para alongamento do sóleo e mantida nessa posição com fita adesiva, durante 40 min (figuras 2 e 3). Após o término deste período, a imobilização foi recolocada de modo a manter o sóleo novamente em posição de encurtamento máximo (flexão plantar).
Figura 3 – Procedimento para alongamento do músculo sóleo esquerdo, utilizando fita adesiva para manter a pata do animal em flexão dorsal máxima (vista lateral). Fonte: do autor.
3.5 SACRIFÍCIO DOS ANIMAIS E RETIRADA DOS MÚSCULOS
glutaraldeído 2,5% e, em seguida, submetido aos procedimentos de rotina para avaliação do número de sarcômeros em série (GOLDSPINK, 1968).
Figura 4 – Incisão posterior da pata esquerda, com secção do tendão calcâneo, rebatendo as estruturas do músculo tríceps sural, expondo o músculo sóleo esquerdo e sua origem logo abaixo da articulação do joelho. Por ser o sóleo um músculo com predomínio de fibras do Tipo I sua coloração aparece em um tom mais escuro.
Figura 5 – Exposição do músculo sóleo esquerdo via incisão posterior, com desinserção da origem do muscular e permanência de sua inserção junto ao tendão tríceps sural.
3.6 IDENTIFICAÇÃO DO NÚMERO DE SARCÔMEROS EM SÉRIE
Inicialmente o músculo foi estendido em superfície plana e seu comprimento mensurado com auxílio de paquímetro da marca Tecnolub e lupa fabricada por Stemi DRC-Zeiss (figura 7).
Para obtenção de fibras musculares isoladas e avaliação do número de sarcômeros, o músculo sóleo foi fixado durante 3 h em glutaraldeido (2,5%) e, em seguida mantido durante 2 dias, em ácido nítrico a 30%. Posteriormente foi armazenado em solução de glicerol diluída em água destilada a 50%.
Cinco fibras musculares foram isoladas do ventre de cada músculo sóleo (direito e esquerdo). O isolamento das fibras foi realizado com o auxílio de lupa e pinças ultrafinas, com o cuidado de se preservar a região medial de cada fibra, onde foi realizada a contagem dos sarcômeros. As fibras isoladas foram montadas em lâmina histológica em meio contendo gelatina-glicerina (Sigma).
Figura 7 – Avaliação do comprimento muscular com auxílio de paquímetro da marca Tecnolub e lupa fabricada por Stemi DRC-Zeiss.
3.7 ANÁLISE DOS RESULTADOS
As variáveis analisadas (peso muscular, comprimento muscular e número de sarcômeros em série) foram avaliadas pela comparação entre os resultados obtidos nos músculo das patas esquerdas (imobilizado) e direita (intacto), em cada animal em cada grupo experimental, utilizando o teste t de Student pareado. Os resultados foram também comparados entre os grupos experimentais através do teste Anova. Os valores foram considerados significativos quando p ≤ 0.05.
4 RESULTADOS
4.1 PESO DOS MÚSCULOS SÓLEOS
O peso muscular foi influenciado pela imobilização e pelo alongamento muscular, onde foram observados valores diferentes entre os grupos experimentais: Grupo 1 (animais imobilizados durante 21 dias consecutivos) apresentou 0,1475 ± 0,0216g para o músculo sóleo direito (MSD) e 0,0873 ± 0,0172g para o músculo sóleo esquerdo (MSE); Grupo 2 (imobilizado e alongado a cada 72 horas) apresentou 0,1748 ± 0,0253g para o MSD e 0,0967 ± 0,0145g para o MSE; Grupo 3 (somente alongado) apresentou 0,1375 ± 0,0125g para o MSD e 0,1400 ± 0,0082g para o MSE; G4 (grupo controle) apresentou 0,1554 ± 0,0118g para o MSD e 0,1522 ± 0,0093g para o MSE.
aumento de 1,81% do peso muscular do MSE em relação ao MSD, sendo que este aumento não foi estatisticamente significativo p > 0,05 e, quando comparado ao MSE do grupo controle (G4) não foi observado aumento do peso muscular.
4.2 COMPRIMENTO DOS MÚSCULOS SÓLEOS
Assim como o peso muscular, o comprimento dos músculos sóleos esquerdos, foi influenciado pela imobilização e pelo alongamento muscular, onde foram observados os seguintes valores para os diferentes grupos: Grupo 1 apresentou 2,01 ± 0,03 cm para o MSD e 1,70 ± 0,14 cm para o MSE; Grupo 2 apresentou 1,76 ± 0,14 cm para o MSD e 1,56 ± 0,14 cm para o MSE; Grupo 3 apresentou 1,98 ± 0,12 cm para o MSD e 2,01 ± 0,09 cm para o MSE; G4 apresentou 1,96 ± 0,17 cm para o MSD e 1,93 ± 0,11 cm para o MSE.
houve um ganho de 1,51% no comprimento muscular, sendo que este aumento não possui significância estatística p > 0,05, mesmo quando comparado aos resultados do grupo controle.
4.3 QUANTIDADE DE SARCÔMEROS E TAMANHO DOS
SARCÔMEROS
Para análise da quantidade e tamanho dos sarcômeros, foram selecionados dois animais de cada grupo aleatoriamente. O cálculo utilizado, para se encontrar o valor do tamanho dos sarcômeros e quantidade total de sarcômeros por fibra, consiste em uma regra de três simples. Cálculo para achar o valor total de sarcômeros em uma fibra muscular:
Total de sarcômeros = comprimento da fibra x nº de sarcômeros em 300 µm 300 µm
Cálculo para encontrar o tamanho real do sarcômero: Tamanho do sarcômero = valor total de sarcômeros em 300 µm
300 µm
Figura 9 – Fórmula para avaliação do comprimento e número total de sarcômeros em série.
Fonte: COUTINHO et al. (2002).
Sabe-se que o comprimento funcional do sarcômero para o melhor desempenho funcional, varia de 2,0 – 2,5 µm. No presente estudo, ambos os grupos imobilizados tiveram uma redução no comprimento dos sarcômeros em série. Foram observados os seguintes valores: Grupo 1 apresentou 1,62 ± 0,17 µm para os sarcômeros do MSD e 1,25 ± 0,05 µm para os sarcômeros do MSE; Grupo 2 apresentou 1,5 ± 0,07 µm para os sarcômeros do MSD e 1,09 ± 0,02 µm para os sarcômeros do MSE; Grupo 3 apresentou 1,45 ± 0,01 µm para os sarcômeros do MSD e 1,57 ± 0,01 µm para os sarcômeros do MSE; Grupo 4 apresentou1,50 ± 0,09 µm para os sarcômeros do MSD e 1,45 ± 0,05 µm para os sarcômeros do MSE.
5 DISCUSSÃO
DURIGON (1995), descreve o alongamento muscular como um procedimento de rotina nas clínicas de fisioterapia, onde o fisioterapeuta preocupa-se com os componentes osteomioarticulares envolvidos, procurando controlar o posicionamento do paciente de modo a isolar o grupo muscular que se pretende trabalhar, de maneira a proteger as demais estruturas corporais.
TABARY et al. (1972) demonstraram de forma brilhante o mecanismo de adaptação do sistema músculo esquelético a diferentes graus de extensão. Neste mesmo estudo foi demonstrado que apesar de estímulos iguais o ganho de sarcômeros em série é menor que sua degradação. Outro fator importante demonstrado é a reversibilidade do encurtamento muscular, sendo que a própria marcha do animal solto na gaiola foi suficiente para reverter o encurtamento muscular promovido pela imobilização.
Através dos resultados obtidos, pode-se observar que a imobilização causou diminuição no número de sarcômeros em série nas fibras musculares do sóleo. Apesar da aplicação de um protocolo de alongamento passivo durante 40 min a cada 72 horas nesses músculos, não foi possível prevenir a perda de sarcômeros em série na fibra muscular. Mas músculos que não foram imobilizados e foram submetidos ao mesmo protocolo de alongamento apresentaram aumento no número de sarcômeros em série.
freqüência em que as sessões de alongamento foram realizadas tiveram papel importante na prevenção da perda de sarcômeros em série e conseqüente instalação do encurtamento muscular.
Foi constatado que músculos normais apenas submetidos ao alongamento apresentaram um aumento significativo no número de sarcômeros em série, comprovando que o alongamento passivo estimula a síntese de proteínas e adição de sarcômeros ao longo da fibra muscular.
A redução no peso e no comprimento das fibras musculares imobilizadas em posição de encurtamento é acompanhada de uma redução no tamanho do músculo, assim como observado em outros trabalhos. Para analisar o comprimento da fibra muscular utilizamos como referência o comprimento muscular, devido a uma característica do músculo sóleo aonde 100 % de suas fibras musculares vão da origem proximal até a inserção distal.
Os resultados do comprimento e peso muscular, vem a somar com os resultados encontrados para o total de sarcômeros e comprimento de sarcômeros, onde é significante a perda de estruturas celulares das fibras, promovendo assim a redução no comprimento e peso muscular, características do encurtamento muscular pela perda de sarcômeros em série.
Em nosso estudo, ambos os grupos imobilizados tiveram uma redução no comprimento dos sarcômeros em série. Estes achados contradizem a literatura, que tem mostrado que o encurtamento muscular, associado à perda de sarcômeros em série leva a ligeiro aumento do comprimento dos sarcômeros restantes (WILLIAMS & GOLDSPINK, 1978). Provavelmente não foi a imobilização quem promoveu essa redução no comprimento dos sarcômeros nos grupos imobilizados, pois essa alteração também foi constatada nos demais grupos, podendo decorrer de um erro na técnica de medida.
Apesar de estar descrito na literatura que a redução no tamanho dos sarcômeros é indicativo de síntese de novas unidades contráteis, não se pode comprovar que a redução no tamanho dos sarcômeros encontrada no presente estudo seja indicativo de síntese protéica.
Além das alterações estruturais encontradas, foram encontradas outras alterações não mensuráveis quantitativamente, mas que podem ter alguma relação com os resultados apresentados. A presença de úlceras de pressão em pontos onde a malha de aço estava em contato direto com a pele do animal e a dificuldade em se movimentar pela imobilização, podem ter influenciado na alimentação do animal, o que por sua vez, pode ter influenciado em variáveis como o peso muscular.
A rigidez articular, dor do animal frente ao alongamento e a dificuldade de manter alguns animais parados mesmo estando sob efeito anestésico, pode ter alterado a precisão e a intensidade do alongamento aplicado no músculo sóleo.
alguns animais que permaneciam algum período fora da roupa de imobilização, e ainda, alguns animais desenvolveram edema por compressão vascular e tiveram que permanecer tempo suficiente sem a imobilização para que o edema revertesse.
6 CONCLUSÃO
A imobilização promoveu perda de sarcômeros em série, redução no peso muscular e comprimento das fibras musculares, comprovando assim que a imobilização promove o encurtamento muscular tendo uma relação direta com a posição em que o segmento é imobilizado, ou seja, a imobilização da pata do rato em plantiflexão é favorável para a instalação do encurtamento muscular no músculo sóleo.
O alongamento muscular passivo mantido por um período de 40 min., realizado a cada 72 h não foi eficaz para preveni r a perda de sarcômeros em série e conseqüentemente o encurtamento muscular em músculos sóleo de ratos mantidos em posição de encurtamento. Porém, em músculos normais somente alongados houve aumento no número de sarcômeros em série, comprovando que o alongamento passivo estimula a síntese de proteínas e a adição de sarcômeros em série.
A freqüência em que as sessões de alongamentos foram realizadas tiveram papel fundamental na ineficiência do protocolo adotado neste estudo, visto que protocolos onde as sessões foram realizadas diariamente obtiveram resultados favoráveis na prevenção da perda do número de sarcômeros em série, prevenindo assim o encurtamento muscular.
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