ANÁLISE DA AÇÃO DO EXERCÍCIO FÍSICO RESISTIDO NO POTENCIAL ADAPTATIVO DE CÉLULAS SATÉLITES MUSCULARES
Annanda Waneza da Silva Batista Aluna concluinte do CEDF/UEPA annanda1_waneza@hotmail.com Evitom Corrêa de Sousa Professor orientador do CEDF/UEPA profevitom@ig.com.br Resumo
As células satélites são pequenas células miogênicas, presentes na periferia das fibras musculares que permanecem em estado quiescente (repouso), no entanto devido a fatores como o exercício físico, elas são ativadas. Nesse sentido, o presente trabalho tem como objetivo verificar a atuação do exercício físico resistido no papel exercido pelas células satélites musculares no organismo, sistematizando os conhecimentos gerados pelos pesquisadores da área de estudo envolvidos no esclarecimento deste fenômeno. Para tanto, foi realizada uma revisão de literatura em artigos, disponíveis na forma on-line em três fontes de dados, Bireme, Capes e na revista de educação física Efdeportes. Ao final da busca, 15 artigos foram devidamente analisados de acordo com as categorias temáticas elaboradas. Verificou-se que o exercício físico resistido causa microlesões que ativam as células satélites; estas por sua vez passam pelo processo de diferenciação e atuam na regeneração do tecido muscular. A ativação das células satélites favorece uma resposta hipertrófica com aumento do diâmetro global das fibras, sobretudo das fibras tipo II. A ideia de risco e complicação na prática dos mesmos foi desmitificada, em função dos vários estudos que ressaltam os benefícios do treinamento resistido (TR), principalmente para grupos de risco. Dessa forma, conclui-se que os exercícios resistidos são os mais eficientes e seguros para a ativação das células satélites, assim como para processos relacionados à mesma, portanto devem fazer parte dos programas de saúde pública como componente central.
Palavras-chave: Células satélites. Exercício físico resistido. Microlesões. Regeneração muscular.
INTRODUÇÃO
O presente artigo tem como temática: a análise da ação do exercício físico resistido no potencial adaptativo de células satélites musculares.
O trabalho ora apresentado, unindo duas áreas do conhecimento, nada mais está fazendo que unir áreas antes juntas, no campo da filosofia, mãe de todas as ciências. Morin (2003) afirma que a (re)união das áreas científicas, é relativamente novo no campo científico, tendo ocorrido a partir dos anos 60, com o surgimento por exemplo da paleontologia, ciências da terra entre outras. Por fugir de uma realidade absoluta e saindo do campo da interpretação restritiva, o trabalho se intitula construtivista, sabendo que de acordo com a visão, pode ser interpretado de mais de uma maneira (CHALMERS, 1993), permitindo assim partir para o campo metafísico
da revisão ora feita, aplicando os conhecimentos adquiridos, não só na Biologia como na Educação Física.
O surgimento da sociedade moderna levou a um crescente aumento na expectativa de vida da população mundial, decorrente dos avanços científicos e tecnológicos e da melhoria no saneamento básico e nas condições de saúde pública. Apesar disso, nos confrontamos com um paradoxo: nunca vivemos tanto, porém o aumento da expectativa de vida não foi acompanhado do aumento de qualidade da mesma. O ritmo “corrido” da sociedade moderna tem trazido consigo o sedentarismo, a obesidade e a sarcopenia, problemas que atingem grande parcela da população. Atualmente observamos o crescente envelhecimento da população mundial, que está mais evidente em países desenvolvidos. Quanto a isso Jacob Filho (2006, p.73) nos assevera que:
Estamos diante de um dos grandes desafios da saúde pública mundial: como combinar o aumento da prevalência de idosos portadores de intensa co-morbidade sem destinar a este grupo praticamente todos os recursos de saúde disponíveis.
Jacob Filho (2006) mostra que o problema acima é mais um dosrelacionados à vida moderna. Com o envelhecimento, tem-se associado ainda a sarcopenia (perda crescente da massa muscular). O sedentarismo, outra vertente associada a esse novo ritmo da qualidade de vida da população, tem assolado todas as faixas etárias, desde idosos até crianças, deixando de ser um problema exclusivo da terceira idade. Diante desses fatores de risco, vale ressaltar que a literatura clássica recomendava exercícios aeróbicos para o combate desses males. Hoje, sabe-se que exercícios resistidos tem uma aplicação positiva no embate a esses fatores de risco, pois promovem redução da gordura corporal, aumento de massa muscular e consequente aumento da força, além de serem importantes no processo de regeneração muscular, promovido pela ação de uma população de células, às denominadas células satélites (FOSCHINI et al., 2004, grifo do autor).
Dessa forma, chegou-se a seguinte pergunta científica: como o exercício físico resistido atua no papel exercido pelas células satélites no organismo, de acordo com a produção científica da área?
Sendo desdobrada nas seguintes questões norteadoras:
Qual o papel que o exercício físico resistido desempenha no tecido muscular ao nível de célula satélite?
Quais os benefícios do treinamento resistido para grupos de risco?
A escolha da temática desta pesquisa se configurou diante da vontade de complementação dos conhecimentos adquiridos nos dois campos científicos que pretendemos atuar como profissionais, a Educação Física e as Ciências Biológicas. Nesta perspectiva, a relevância da pesquisa está no fato da mesma servir como auxilio para, por exemplo, embasamento de programas de treinamento de exercícios resistidos que tenham como objetivo aumentar a massa muscular, além de auxiliar grupos considerados de risco como obesos, sedentários, idosos, pessoas com danos musculares, ressaltando que tais programas devem ser acompanhados por um profissional da área (justificativa aplicável na área da Educação Física). Além disso, destaca-se sua serventia como base para a elaboração de novas pesquisas que visem à descoberta de novos fatores que estimulem a proliferação das células satélites, e consequentemente a otimização do processo de regeneração muscular, a fim de que possam auxiliar na terapia de diversas doenças degenerativas (justificativa aplicável na área das Ciências Biológicas).
Vale ressaltar que a regeneração das fibras musculares após sofrerem uma lesão requer um bom funcionamento das células satélites em todas as fases (ativação, proliferação e diferenciação). Portanto, são fundamentais no processo de hipertrofia muscular. Diante disso, esta pesquisa tem como objetivo geral: verificar a atuação do exercício físico de força no papel exercido pelas células satélites musculares no organismo, sistematizando os conhecimentos gerados pelos pesquisadores da área de estudo envolvidos no esclarecimento deste fenômeno.
E como objetivos específicos:
Esclarecer o papel das células satélites na hipertrofia e na regeneração do tecido muscular submetido a estresse mecânico gerado por exercícios de força.
Proporcionar, através dos conhecimentos sistematizados por este trabalho, embasamento para programas de treinamento com exercícios de força, pautado na ciência do mecanismo de ação das células satélites.
Demonstrar a importância da ação das células satélites no processo de regeneração muscular de grupos considerados de risco.
Para tanto, o artigo está organizado da seguinte forma: iniciamos com uma discussão teórica sobre adaptações estruturais do tecido muscular e papel das células satélites; depois debatemos sobre os conceitos e preconceitos com relação aos exercícios anaeróbicos e sobre os benefícios do exercício físico resistido no papel exercido pelas células satélites; prosseguimos tratando dos aspectos metodológicos da investigação; resultados e discussão; e, por fim, apresentamos nossas considerações a respeito do estudo.
1 ADAPTAÇÕES ESTRUTURAIS DO TECIDO MUSCULAR E PAPEL DAS CÉLULAS SATÉLITES
O músculo esquelético é um tecido extremamente heterogêneo, em virtude da diversidade de fibras musculares que o compõem, caracterizado por seu alto potencial adaptativo. Essa propriedade é garantida pela plasticidade funcional das fibras musculares, ou seja, pela capacidade de adaptação das mesmas em resposta a uma série de estímulos como, por exemplo, o tipo e a intensidade de exercício físico praticado (OLIVEIRA, 2008). Um exemplo dessa plasticidade é a hipertrofia muscular, caracterizada pelo aumento do conteúdo proteico e dimensões das fibras musculares, ocorrida respectivamente em resposta a um estímulo de sobrecarga ou ao alongamento muscular (YONG, 1994).
A ocorrência dessa plasticidade deve-se à relação existente entre a fibra muscular e os demais componentes da unidade muscular básica: matriz extracelular, junção neuromuscular e células satélites (BALDWIN; HADDAD, 2001). Estas últimas foram inicialmente observadas em 1961 por Alexander Mauro, na periferia das fibras do músculo tibial de rãs, com um microscópio eletrônico. Elas são células indiferenciadas e mononucleadas, cuja membrana basal está em continuidade com a membrana basal da fibra muscular, além disso, apresentam grande atividade miogênica que contribui para o crescimento muscular pós-natal, o reparo de fibras musculares danificadas e a manutenção do músculo esquelético adulto (FOSCHINI; RAMALHO; BICAS, 2004).
As células satélites, foco deste estudo encontram-se localizadas na periferia de fibras musculares multinucleadas maduras, especificamente entre o sarcolema e a lâmina basal dessas fibras musculares. Durante a vida extrauterina essas células permanecem em estado de quiescência (repouso), entretanto, em resposta a determinados estímulos, como crescimento, remodelação ou microtraumas, elas são
ativadas, proliferam-se mitoticamente transformando-se em mioblastos adultos (células precursoras de células musculares), que podem se fundir a fibras musculares já existentes, auxiliando no reparo das fibras que estejam danificadas ou se fundir a CS vizinhas para gerar novas fibras musculares, promovendo assim, a regeneração do tecido muscular (FOSCHINI; RAMALHO; BICAS, 2004).
Há evidências de que as CS constituem uma população bastante heterogênea, visto que algumas podem sofrer diferenciação imediata, sem divisão prévia, contribuindo para a formação de novas fibras musculares e/ou adição de novos mionúcleos as já existentes, enquanto outras primeiramente proliferam mitoticamente, gerando uma célula filha para diferenciação e outra para futura proliferação (RANTANEN et al.,1995). É importante ressaltar que as células satélites não são a única forma pelo qual o tecido muscular esquelético se regenera, embora seja uma das principais.
A fusão da célula satélite à fibra muscular, com consequente incorporação nuclear, proporciona um efeito de aumentar a capacidade de hipertrofia (NAGATA et al., 2006). Um modelo chamado domínio nuclear propõe que cada mionúcleo é responsável pela atividade transcricional sobre determinado volume citoplasmático celular, ou seja, cada mionúcleo é responsável por um domínio. A incorporação de novos núcleos proporcionada pela adesão das células satélites permite um aumento do volume celular total, pois cada mionúcleo pode ficar responsável por um domínio de volume igual ao inicial, sem prejuízo para a homeostasia da fibra (HAWKE, 2005). 2 EXERCÍCIOS ANAEROBICOS: CONCEITOS E PRECONCEITOS
Os exercícios anaeróbios são caracterizados por curta duração e alta intensidade, por exemplo, corridas de 400m e exercícios com pesos, neles há predomínio da utilização dos carboidratos como fonte de energia, pois há um grande déficit de oxigênio durante toda a atividade (FLECK; KRAEMER, 2006). Por terem essas características, a literatura clássica não os recomendava para pessoas com algum déficit de saúde física.
Entre as categorias que encontramos nos exercícios anaeróbicos, estão os exercícios resistidos (de força), também conhecidos popularmente como musculação que consistem em um método de treinamento que envolve a ação voluntária do músculo esquelético contra alguma forma externa de resistência que pode ser provida pelo corpo, pesos livres ou máquinas (MATSUURA; MEIRELLES; GOMES,
2006). É uma forma de preparação física utilizada com finalidades atléticas, terapêuticas, de reabilitação e também com finalidades competitivas (levantadores de peso olímpicos) ou culturistas (GERALDES, 2003).
Nas palavras de Sabiá et al. (2004, p.24), assim se caracteriza os exercícios de força:
Os exercícios predominantemente anaeróbios, em particular os exercícios resistidos, podem promover, assim, uma alta mobilização dos ácidos graxos livres e, consequentemente, controle sobre os níveis teciduais de gordura, uma vez que a manutenção e/ou aumento da massa magra por meio de exercícios resistidos tende a manter o metabolismo basal elevado por muito mais tempo após os esforços anaeróbios, pelo fato de o tecido muscular se manter metabolicamente mais ativo, mesmo estando em estado de repouso. O principal efeito do treinamento com peso é o aumento do volume das fibras musculares (hipertrofia), decorrentes das sobrecargas tensional (tensão no músculo durante a contração – pesos elevados e poucas repetições enfatizam a sobrecarga tensional) e metabólica (solicitação mais acentuada dos processos de geração de energia – menos peso com maior numero de repetições). Dentre seus benefícios temos: a manutenção e aumento do metabolismo, decorrente do aumento de massa muscular, bem como a redução da gordura corporal, já que há um aumento do gasto energético e da consequente oxidação de calorias (FLECK; KRAEMER, 2006).
Diante do exposto acima ressalta-se que a visão de antigamente sobre os exercícios resistidos foi ultrapassada por estudos recentes, inclusive com células satélites. Nesses novos estudos, ficou claro que determinados exercícios anaeróbios, como os de força, contribuem para a recuperação efetiva de alguns grupos de risco como idosos, lesionados, sedentários e entre outros, além de ser usados na reabilitação de pessoas que passaram por algum trauma físico ou psicológico ao passo que tais exercícios promovem aumento da massa muscular, aumento da força, flexibilidade e na densidade óssea (JACOB FILHO, 2006).
3 EXERCICIO FÍSICO RESISTIDO E CÉLULAS SATÉLITES
A prática de exercícios físicos pode levar à desestruturação morfológica da fibra muscular, ou seja, a uma lesão. As lesões musculares, dependendo de sua extensão, podem comprometer a reconstituição do tecido e requererem tratamento (CLARKSON; HUBAL, 2002; NOSAKA; NEWTON; SACCO, 2002). No entanto,
pequenos traumas (microlesões) oriundos do estresse mecânico e/ou metabólico ao qual a fibra muscular é submetida durante o exercício, dependendo da intensidade realizada acabam contribuindo na plasticidade do tecido muscular esquelético (MAGAUDDA et al., 2004; JÄRVINEN et al., 2005). Dentre esses exercícios destacam-se os resistidos de intensidade alta a moderada e sua eficácia na promoção das microlesões.
As microlesões induzidas pelo exercício de força são responsáveis pelo aumento da atividade imunológica e por uma série de eventos inflamatórios que estimulam a liberação de vários fatores de crescimento, como o Fator de Crescimento Semelhante à Insulina I (IGF-I), o Fator de Crescimento derivado de Fibroblastos II (FGF-II), interleucina-6, dentre outras citocinas (PEDERSEN; HOFFMANN-GOETZ, 2000; PEAKE et al., 2005). Todos esses eventos são fundamentais para a recuperação tecidual, e consequente restabelecimento da homeostasia, uma vez que funcionam como vias de sinalização que contribuem para a ativação, proliferação e diferenciação das células satélites (VITELLO et al., 2004).
Segundo Foschini, Prestes e Charro (2007) o aumento no recrutamento leucocitário para o sangue e músculos danificados, após sessões de exercícios resistidos vem sendo descrito em vários estudos, devido à relevância destes, nos processos de reparo e regeneração muscular. Os processos de migração, rolamento, ativação e adesão leucocitária, para o tecido a ser reparado, denomina-se inflamação (PATEL; CUVELIER; WIEHLER, 2002). Dentro de todo esdenomina-se processo, inicialmente, o tecido danificado libera citocinas que estimulam e sinalizam a migração dos leucócitos (HAWKE, 2005; VIERCK et al., 2000).
Ainda segundo os autores citocinas são glicoproteínas produzidas pelos leucócitos e tecidos como o músculo-esquelético, com função de promover a comunicação entre as células imunológicas assim como entre os leucócitos e tecidos em resposta a infecção, trauma ou dano. A IL-6 é responsável por mediar a interação entre células satélites e macrófagos sinalizando com fatores de crescimento o processo de remodelagem tecidual. Nesse sentido, a leucocitose (aumento na contagem absoluta de leucócitos) teria como função preparar o organismo para uma possível necessidade de redirecionamento celular, se antecipando às necessidades de remodelagem tecidual (DIAS et al., 2008).
A tensão mecânica gerada pelo exercício resistido pode ser um fundamental estímulo para a ocorrência da síntese de proteínas musculares. A literatura aponta
que a fase excêntrica do movimento poderia colaborar com a geração de tensão excedente para o desencadeamento dos eventos adaptativos (ANTUNES NETO et al., 2006). Nesse sentido, com a adaptação do organismo ao agente estressor, se um mesmo estímulo de estresse for imposto novamente após a ocorrência da adaptação, os mecanismos homeostáticos não serão rompidos na mesma extensão (FRY; MORTON; KEAST, 1992), sendo necessário aumentar a carga do treinamento para estimular a ocorrência de microlesões e, consequentemente, alcançar aumentos na força muscular e/ou hipertrofia com a participação das células satélites nesses processos.
No treinamento resistido (TR) a velocidade e a repetição de sucessivas sessões do exercício também se configuram como pontos essenciais para uma boa adaptação do sistema muscular esquelético, já que respetivamente promovem a indução da resposta modulatória das células satélites e minimização da ocorrência de danos na musculatura (FARTHING; CHILIBECK, 2003).
Segundo Kadi et al. (2004) indivíduos idosos (mínimo de 60 anos) apresentam menor proporção de células satélites em relação a indivíduos jovens. Esta diminuição gera redução na capacidade proliferativa e de fusão das células satélites, e o tecido muscular passa a exibir uma tendência a acumular gordura, o que contribui para a deterioração da capacidade de regeneração muscular (CHEN; GOLDHAMER, 2003). Autores sugerem que a diminuição na capacidade proliferativa das células satélites deve-se a diminuição no tamanho dos telômeros, que são estruturas presentes na extremidade dos cromossomos. Com o processo de proliferação (divisão) da célula há uma redução no comprimento. do mesmo, e quanto menor o comprimento do telômero, menor a capacidade de divisão da célula (FLORES; BLASCO, 2010).
Dessa forma, as células satélites que são incorporadas após proliferarem durante a vida de um indivíduo terão telômeros mais curtos do que aquelas células satélites incorporadas durante sua fase de desenvolvimento muscular (fase fetal), ou seja, cada vez que a célula satélite passar pelo processo de divisão celular, as células satélites “filhas” terão telômeros mais curtos. Eventualmente, estas células cessarão suas divisões quando alcançarem um estágio conhecido por senescência proliferativa, pois seus telômeros atingirão um comprimento que não permitirá mais divisões. Este limite na capacidade proliferativa da célula satélite humana determina o potencial regenerativo muscular (SCHMALBRUCH; HELLHAMMER, 1976).
Outro efeito comum ao envelhecimento é a perda de força e volume pela musculatura esquelética, tendendo à atrofia muscular, geralmente denominada de sarcopenia. Alguns fatores podem acelerar a sarcopenia, como a diminuída capacidade de proliferação e do número das células satélites, principalmente nas fibras do tipo II, que também vão reduzindo ao longo dos anos (DENNIS et al., 2008). Entretanto, recentes investigações constataram que o TR pode minimizar ou reverter às perdas do processo de sarcopenia, pois além de ser seguro e eficiente, aumenta os níveis de força, de resistência, de equilíbrio e, principalmente, de mobilidade, preserva e aprimora a autonomia dos mesmos, tornando-os independentes. Consequentemente, a manutenção ou ganho de força muscular é uma meta importante no controle da saúde de idosos (VALE; NOVAES; DANTAS, 2005).
4 ASPECTOS METODOLÓGICOS
O tipo de pesquisa utilizada neste artigo foi a revisão de literatura, definida por Taylor e Procter (2001) como uma tomada de contas sobre o que foi publicado acerca de um tópico específico. Corroborando com tal ideia temos Noronha e Ferreira (2000, p. 191) que definem os trabalhos de revisão como:
Estudos que analisam a produção bibliográfica em determinada área temática, dentro de um recorte de tempo, fornecendo uma visão geral ou um relatório do estado-da arte sobre um tópico específico, evidenciando novas ideias, métodos, subtemas que têm recebido maior ou menor ênfase na literatura selecionada.
Trata-se, portanto de trabalhos que reúnem e discutem informações produzidas na área de estudo e que servem para posicionar o leitor do trabalho e o próprio pesquisador acerca dos avanços e retrocessos sofridos pelo objeto a ser estudado. Além de possibilitar a contextualização, extensão e significância do problema que se maneja.
Dessa forma, entendemos que o tipo de pesquisa mais plausível para responder nosso problema de pesquisa “Como o exercício físico resistido atua no papel exercido pelas células satélites no organismo, de acordo com a produção científica da área?” é a revisão de literatura devido à mesma apresentar subsídios essenciais ao estudo, em função de permitir a reunião de um grande número de informações a cerca do tema, analisando os vários pensamentos dos autores da
área, assim como novos métodos que poderão surgir, evidenciando o papel importantíssimo que o exercício físico resistido possui nas células satélites.
Quanto ao tipo de abordagem adotou-se a qualitativa, a qual, nos termos de Klapan e Duchon (1988), tem como principal característica a imersão do pesquisador no contexto e a perspectiva de interpretação da pesquisa. Ainda segundo Bradley (1993), na pesquisa qualitativa, o pesquisador é um interpretador da realidade.
Nessa perspectiva, a pesquisa passou pelos seguintes estágios, de acordo com Lakatos e Marconi (1991): escolha do tema, o qual foi definido de acordo com a revisão pretendida e assim formulou-se o problema de pesquisa; elaboração do plano de trabalho, onde foram levantados os aspectos a serem abordados na revisão de literatura o que facilitou a leitura e coleta de informações nos textos; identificação e localização dos materiais para estudo, a partir do levantamento bibliográfico em artigos do período de 1976 a 2009. Sendo que a primeira consulta foi realizada no portal de periódicos Capes e na revista de educação física Efdeportes e a segunda na Biblioteca Virtual em Saúde (Bireme) utilizando o banco de dados Lilacs e Scielo.
A pesquisa foi realizada de janeiro a agosto de 2012, através dos seguintes termos: células satélites, plasticidade muscular, exercício físico resistido, treinamento de força e hipertrofia muscular.
E os critérios para inclusão de estudos nas três bases de dados foram: tanto revisões de literatura como artigos originais publicados na íntegra e na forma online que continham as palavras “células satélites”, “exercícios de resistência ou treinamento de força” e “hipertrofia muscular”, no período compreendido entre 1976 e 2009. Quanto aos critérios de exclusão foram excluídos estudos com publicações anteriores ao ano 1976 e referências que não permitiram acesso gratuito ao texto completo on-line.
No final da busca, houve a análise e fichamento de 15 artigos. Para a análise do conteúdo foram elaboradas as seguintes categorias temáticas: exercício físico e ativação das células satélites; automanutenção das células satélites; exercícios físicos mais eficazes na regeneração muscular e benefícios do treinamento resistido para grupos de risco. Após a elaboração das categorias de análise houve o fichamento dos textos, ou seja, reunião das informações
necessárias e úteis de cada artigo selecionado, por fim elaborou-se o texto da revisão.
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO
O tecido muscular esquelético possui uma alta capacidade adaptativa às demandas fisiológicas; esta plasticidade é garantida pela relação existente entre a fibra muscular e seus demais componentes: matriz extracelular, junção neuromuscular e células satélites, sendo estas últimas importantes no processo de regeneração do tecido muscular (BALDWIN; HADDAD, 2001).
A ativação das células satélites ocorre por diversos estímulos como: crescimento, remodelação ou microlesões que são oriundas do estresse mecânico e/ou metabólico ao qual a fibra muscular é submetida durante o exercício físico, dependendo da intensidade realizada (MAGAUDDA et al., 2004; JÄRVINEN et al., 2005). Dentre as modalidades de exercícios destacam-se os resistidos, de intensidade alta a moderada, que possuem um importante papel na ativação das células satélites, em função de induzirem o aparecimento das microlesões nas fibras musculares.
Diante dos trabalhos consultados, percebemos que a regeneração do tecido muscular pela ação das células satélites ocorre após serem ativadas, quando passam a expressar marcadores da linhagem miogênica que modificam sua atividade celular, fazendo com que elas se diferenciem em mioblastos adultos, estes por sua vez podem incorporar seus mionúcleos a fibras musculares já existentes, contribuindo para o reparo muscular ou fundirem-se a células satélites vizinhas para gerar novas fibras musculares (FOSCHINI; RAMALHO; BICAS, 2004).
Cada mionúcleo é responsável pela atividade transcricional sobre determinado volume citoplasmático celular, referenciado pela literatura como domínio mionuclear (KADI et al., 2005). Nesse sentido, estudos sugerem existir um limiar hipertrófico entre 26-27% da fibra muscular, ou tamanho máximo entre 2000-2250 μm² para o domínio mionuclear, antes da adição de novos mionúcleo para que possa ocorrer progresso na hipertrofia muscular e isso se deve à capacidade dos mionúcleos existentes na fibra de intensificar o processo de tradução e, assim, promover um aumento da síntese protéica (KADI et al., 2004b). Este conceito ficou evidenciado no estudo realizado por Kadi e Thornell (2000), em que mulheres
apresentaram grande magnitude hipertrófica (36%), após 10 semanas de treinamento de força com aumento significativo do número de mionúcleo (~70%) e conteúdo de células satélites (46%) nas fibras musculares.
Segundo alguns autores, uma pequena proporção de células satélites não sofre o processo de diferenciação, retornando assim ao seu estado quiescente para recompor o estoque de células satélites abaixo da lâmina basal das fibras musculares recém-formadas, após a regeneração. (SARTORELLI; FULCO, 2004). Este processo de automanutenção das células satélites é extremamente necessário, pois sem o mesmo a regeneração muscular iria rapidamente acabar com o número destas células. Além disso, a proliferação das células satélites também se torna uma das etapas-chave na regeneração muscular, pois é ela que providencia um número suficiente de núcleos para assegurar o funcionamento das fibras musculares recém-formadas (PETTE; STARON, 2000).
Durante muito tempo, a prática de exercícios físicos resistidos não era recomendada para grupos de riscos como idosos, lesionados, sedentários, dentre outros, apenas os exercícios aeróbicos. No entanto, pesquisas atuais demonstram que o treinamento com exercícios resistidos pode afetar positivamente esses grupos, já que promove: aumento da massa muscular, aumento da força, flexibilidade, na densidade óssea (JACOB FILHO, 2006) e na regeneração muscular proporcionada pela ação das células satélites (HAWKE; GARRY, 2001). Além disso, é um método seguro, relativamente simples, não envolve necessariamente cargas muito pesadas, e consome um tempo mínimo (WINETT; CARPINELLI, 2001).
A eficácia dos exercícios resistidos deve-se a capacidade dos mesmos em gerar microlesões que favorecem uma resposta hipertrófica com aumento do diâmetro global das fibras, sobretudo das fibras tipo II (GERALDES, 2003) e ainda provocam aumentos significativos no número de mionúcleos e de células satélites, como demostrado nos estudos de Kadi et al. (1999) onde verificou-se que o conteúdo de células satélites era 70% maior no trapézio de levantadores de peso quando comparados com indivíduos controle. Na população idosa, os aumentos na resposta hipertrófica e no conteúdo de células satélites, também são observados após seções de treinamento resistido (MACKEY et al., 2007). Diante disso, ficam evidentes os benefícios gerados pela prática de exercícios resistidos, tanto na manutenção da independência da população idosa, como no desenvolvimento de força e potência em atletas.
Nos estudos de Dreyer et al. (2006), os indivíduos idosos apresentaram menor proporção de células satélites em relação a indivíduos jovens. Isso acontece com o avançar da idade já que ocorre a diminuição na capacidade proliferativa e no número das células satélites, devido à redução no comprimento dos telômeros durante o processo de proliferação (divisão) destas células (FLORES; BLASCO, 2010). Esta redução acelera o processo de sarcopenia e faz com que o tecido muscular passe a exibir uma tendência a acumular gordura, o que contribui para a deterioração da capacidade de regeneração muscular (CHEN; GOLDHAMER, 2003). Diante disso, novamente comprovamos a eficácia dos exercícios resistidos para grupos de riscos, já que promovem aumento da massa muscular e da força nos idosos, reduzem a atrofia muscular das fibras do tipo II e, consequentemente aumentam o conteúdo de células satélites nesta mesma subpopulação de fibras musculares, contribuindo para a redução da velocidade de queda proliferativa das células satélites (VERDJIK et al., 2009). Além disso, promovem redução da gordura corporal, já que há um aumento do gasto energético e da consequente oxidação de calorias (FLECK; KRAEMER, 2006).
Diante de tudo o que foi exposto, entendemos que o TR deve ser considerado pelas diretrizes de saúde pública como componente central dos programas de saúde, pois ele é um dos métodos que mais promovem microlesões nas fibras musculares, responsáveis pelo aumento da atividade imunológica e por uma série de eventos inflamatórios que funcionam como vias de sinalização para a ativação, proliferação e diferenciação das células satélites (VITELLO et al., 2004; PEAKE et al., 2005), sendo assim os mais eficazes e seguros tanto no aumento, quanto na manutenção da massa muscular. Além disso, o TR pode levar a modulações imunológicas, como a leucocitose que prepararia o organismo para uma possível demanda celular nos músculos, constituindo-se em uma forma do sistema imunológico se antecipar às necessidades de remodelagem tecidual (DIAS et al., 2008). Assim, ponderamos que os exercícios aeróbicos devem ter um papel secundário nos programas de saúde.
CONCLUSÃO
Os estudos incluídos nesta revisão evidenciaram ser o exercício resistido, o mais eficiente e seguro para a ativação das células satélites, em função de sua
capacidade de gerar microlesões nas fibras musculares que promovem a ativação destas células, e consequentemente a regeneração do tecido muscular. A ativação das células satélites está também relacionada à hipertrofia induzida pelo treinamento de força.
Nesta pesquisa também constatou-se os efeitos positivos do TR para grupos de risco como, idosos, sedentários, lesionados e obesos. Ao passo que a partir dele ocorre redução da velocidade de queda proliferativa das células satélites, normal do processo de envelhecimento; aumento e manutenção da massa muscular; e na redução da gordura corporal. Além disso, devemos considerar devido a modulação positiva do sistema imune que doenças auto-imunes como aids e câncer também seriam beneficiadas com esse tipo de treinamento físico. Por isso, a inserção da prática do exercício resistido como componente central dos programas de saúde pública se faz tão necessária.
ANALYSIS OF RESISTIVE PHYSICAL EXERCISE ON THE ADAPTIVE POTENTIAL OF MUSCLE SATELLITE CELLS
Abstract
Satellite cells are small myogenic cells found on the periphery of muscle fibers resting in quiescent state. However, in response of factors as physical exercises they are activated. The aim of this study was to evaluate the influence of resisted physical exercise on the role played by muscle satellite cells, systematizing the knowledge generated by researchers in the study area involved in clarifying this phenomenon. To achieve this goal, a review of the literature was conducted using on-line research articles available in three database, Bireme, Periódicos CAPES, and physical education journal Efdeportes. Fifteen articles were carefully analyzed following the thematic categories proposed. It was observed that resistive physical exercise cause microlesions that activate satellite cells, which, in turn, undergo a process of differentiation and act on muscle tissue regeneration. Satellite cells activation favors a hypertrophic response, increasing the global diameter of the fibers, especially type II fibers. The idea of risk and complication resulting from the practice of those exercises was demystified, since several studies highlighted the benefits of resistive training (RT), mainly for risk groups. Therefore, we conclude that resistive exercises are more efficient and safer for satellite cells activation, as well as for process related to those cells, and thus must be an important part of public health programs.
Key-words: Satellite cells, Resisted physical exercises, microlesions, muscle regeneration.
REFERÊNCIAS
ANTUNES NETO, J. M. F.; TOYAMA, M. H.; CARNEIRO, E. M.; BOSCHERO, A. C.; PEREIRA-DA-SILVA, L.; MACEDO, D. V. Circulating leukocyte heatshock protein 70 (HSP70) and oxidative stress markers in rats after a bout ofexhaustive exercise. Stress, [s.l], v. 9, n.2, p.107-15, 2006.
BALDWIN, K. M; HADDAD, F. Effects of different activity and inactivity paradigms on myosin heavy chain gene expression in striated muscle. J. Appl Physiol, [s.l], v. 90, n. 1, p. 345-57, 2001
BRADLEY, J. Methodological issues and practices in qualitative research. In: Library Quarterly, v. 63, n. 4, p. 431-49, oct.1993.
CHALMERS, A. F. O que é ciência afinal? [s.l]: Brasiliense, 1993.
CHEN, J. C. J.; GOLDHAMER, D. J. Skeletal muscle stem cells. Reproductive Biology and Endocrinology, Storrs, v. 1, p. 101-8, nov. 2003.
CLARKSON, P. M.; HUBAL, M. J. Exercise-induced muscle damage in humans. American Journal Physical Medicine and Rehabilitation, [s.l] v. 81, p. 52-69, 2002.
DENNIS, R. A.; PRZYBYLA, B.; GURLEY, C.; KORTEBEIN, P. M.; SIMPSON, P.; SULLIVAN, D. H.; PETTERSON, C.A. Aging alters gene expression of growth and remodeling factors in human skeletal muscle both at rest and in response to acute resistance exercise. Physiol Gen, [s.l], v. 32, p. 393-400, 2008.
DREYER, H.C.; BLANCO, C.E.; SATTLER, F. R.; SCHRODER, E. T.; WISWELL, R. A. Satellite cell numbers in young and older men 24 hours after eccentric exercise. Muscle Nerve, [s.l], v. 33, p. 242-253, 2006.
DIAS, R.; FROLLINI, A. B.; PRESTES, J.; TEIXEIRA, L. F. M.; CEREJA, D. M. P.; RONALDO JÚLIO BAGANHA, R. J.; GOMES, L. P. R.; CAVAGLIERI, C. R. Exercícios de força e parâmetros imunológicos: contagem leucocitária, inflamação e regeneração. São Paulo, 2008.
FARTHING, J. P.; CHILIBECK, P. D. The effects of eccentric and concentric training at different velocities on muscle hypertrophy. Eur. J. Appl Physiol, [s.l], v. 89, p. 578-86, 2003.
FLECK, S. J.; KRAEMER, W. J. Fundamentos do treinamento de força muscular. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2006.
FLORES, I.; BLASCO, M. A. The role of telomeres and telomerase in stem cell aging. FEBS Letters, [s.l], v. 584, p. 3826-30, 2010.
FOSCHINI, D.; PRESTES, J.; CHARRO, M. A. Relação entre exercício físico, dano muscular e dor muscular de início tardio. Rev Bras Cineantropom Desempenho Humano, [s.l], v. 9, n. 1, p. 101-106, 2007.
FOSCHINI, R. M. S. A.; RAMALHO, F. S.; BICAS, H. E. A. Células satélites musculares. In: Arq. Bras. Oftalmol, v. 67, n.4, p. 681-7, 2004. Disponível em: <www.scielo.br/pdf/abo/v67n4/21421.pdf>. Acesso em: 21de jul. 2012.
FRY, R. W.; MORTON, A. R.; KEAST, D. Periodisation of training stress - areview. Canadian Journal of Sports and Science, [s.l], v. 17, n. 3, p. 234-40, 1992.
GERALDES, A. R. A. Princípios e variáveis metodológicas do treinamento de força. Sprint Magazine, Rio de Janeiro, n. 127, p. 14-28, jul./ago. 2003.
HAWKE, T. J; GARRY, D. J. Myogenic satellites cells: physiology to molecular biology. J Appl physiol, v. 91, n. 2, p. 534-51, 2001.
HAWKE, T. J. Muscle stem cells and exercise training. Exerc Sport Sci Rev, [s.l], v. 33, n. 2, p. 63-8, 2005.
JACOB FILHO, W. Atividade Física e envelhecimento saudável. In: XI congresso ciências do Desporto e Educação Física dos países de língua portuguesa, Rev. Bras. Educ. Fís. Esp, São Paulo, v. 20, p.73-7, 2006.
JÄRVINEN, T. A. H.; JÄRVINEN, T. L. N.; KÄÄRIÄINEN, M.; KALIMO, H.; JÄRVINEN, M. Muscle Injuries - Biology and Treatment. American Journal of Sports Medicine, [s.l], v. 33, n. 5, p. 745-63, 2005.
KADI, F.; ERIKSSON, A.; HOLMNER, S.; BUTLER-BROWN,G. S.; THORNELL, L.E. Cellular adaptation of the trapezius muscle in strength-trained athletes. Histochem. Cell Biol, [s.l], v. 111, p. 189-195, 1999.
KADI, F.; THORNELL, L.E. Concomitant increases in myonuclear and satellite cell content in female trapezius muscle fallowing strength training. Histochem Cell Biol, [s.l], v. 113, n. 2, p. 99-103, 2000.
KADI, F.; CHARIFI, N.; DENIS, C.; LEXELL, J. Satellite cells and myonuclei in young and elderly women and men. Muscle Nerve, [s.l], v. 29, n.1, p. 120-7, 2004.
KADI, F.; SCHJERLING, P.; ANDERSEN, L. L.; CHARIFI, N.; MADSEN, J. L.; CHRISTENSEN, L. R.; ANDERSEN, J. L. The effects of heavy resistance training and detraining on satellite cells in humans skeletal muscles. J Physiol, [s.l], v. 558, p. 1005-12, 2004b.
KADI, F.; CHARIFI, N.; DENIS, C.; LEXELL, L.; ANDERSEN, J.L.; SCHJERLING, P.; OLSEN, S.; KJAER, M. The behaviour of satellite cells in response to exercise: what have we learned from human studies?. Pflugers Arch, [s.l], v. 451, n. 2, p. 319-27, 2005.
KLAPAN, B.; DUCHON, D. Combining qualitative and quantitative methods in information systems research: a case study. MIS Quarterly, [s.l], v. 12, n. 4, p. 571-86, dez.1988.
LAKATOS, E. M.; MARCONI, M. de Andrade. Metodologia do trabalho científico. São Paulo: Atlas, 1991.
MACKEY, A. L. et al. The influence of anti-inflammatory medication on exercise-induced myogenic precursor cell responses in humans. J Appl Physiol, [s.l], v. 103, p. 425-31, 2007.
MAGAUDDA, L.; DI MAURO, D.; TRIMARCHI, F.; ANASTASI, G. Effects of Physical Exercise on Skeletal Muscle Fiber: Ultrastructural and Molecular Aspects. Basic Applied Myology, [s.l], v. 14, n. 1, p. 17-21, 2004.
MATSUURA, C.; MEIRELLES, C. M.; GOMES, P. S. C. Gasto energético e consumo de oxigênio pós-exercício contra-resistência. Revista de Nutrição, Campinas, p. 729-740, nov./dez. 2006.
MORIN, E. Cabeça Bem Feita, Repensar a reforma, reformar o pensamento. 8º edição, Rio de janeiro: Bertrand Brasil, 2003.
NAGATA, Y.; PARTRIDGE, T. A.; MATSUDA, R.; ZAMMIT, P. S. Entry of muscle satellite cells into the cell cycle requires sphingolipid signaling. The Journal of Cell Biology, [s.l], v. 174, n. 2, p. 245-53, 2006.
NORONHA, D. P; FERREIRA, Sueli Mara S. P. Revisões de literatura. In:
CAMPELLO, Bernadete Santos; CONDÓN, Beatriz Valadares; KREMER, Jeannette Marguerite (orgs.) Fontes de informação para pesquisadores e profissionais. Belo Horizonte: UFMG, 2000.
NOSAKA, K.; NEWTON, M.; SACCO, P. Muscle damage and soreness after endurance exercise of the elbow flexors. Medicine and Science in Sports Exercise, [s.l], v. 34, n. 6, p. 920-927, 2002.
OLIVEIRA, G. P. Efeito do uso decanoato de Nandrolona em ratos submetidos ao treinamento Físico. São Carlos, 2008.
PATEL, K. D.; CUVELIER, S.L.; WIEHLER, S. Selectins: critical mediators of leucocyte recruitment. Semin Immunol, [s.l], v. 14, n. 2, p. 73-81, 2002. PEAKE, J. M.; SUZUKI, K.; WILSON, G.; HORDERN, M.; NOSAKA, K.;
MACKINNON, L.; COOMBES, J. S. Exercise-Induced Muscle Damage, Plasma Cytokines, and Markers of Neutrophil Activation. Medicine and Science in Sports Exercise, [s.l], v. 37, n. 5, p. 737-45, 2005.
PEDERSEN, B. K.; HOFFMANN-GOETZ, L. Exercise and immune System:
Regulation, integration and adaptation. Physiological Reviews, [s.l], v. 80, n. 3, p. 1055-81, 2000.
PETTE, D.; STARON R. S. Myosin isoforms, muscle fiber types, and transitions. Microsc Res Tech, [s.l], v. 50, p. 500-9, 2000.
RANTANEN, J.; HURME, T.; LUKKA, R.; HEINO, J.; KALIMO, H. Satellite cell proliferation and the expression of myogenin and desmin in regenerating skeletal muscle: evidence for two different populations of satellite cells. Lab Invest., [s.l], v. 72, n. 3, p. 341-7, 1995.
SABIÁ, R. V.; SANTOS, J. E.; RIBEIRO, R. P. P. Efeito da atividade física associada à orientação alimentar em adolescentes obesos: comparação entre o exercício aeróbio e anaeróbio. Revista Brasileira de Medicina do Esporte, Niterói, v. 10, n. 5, p. 349-355, set./out. 2004.
SARTORELLI, V.; FULCO, M. Molecular and cellular determinants of skeletal muscle atrophy and hypertrophy. Sci Stke, [s.l], v. 95, p.11-19, 2004
SCHMALBRUCH, H.; HELLHAMMER, U. The number of satellite cells in normal human muscle. Anat. Rec., [s.l], v. 185, 279-88, 1976.
TAYLOR, D.; PROCTER, M. (2001). The literature review: a few tips on
conducting it. [s.l], 2001. Disponível em <http://www.utoronto.ca/writing/litrev.html> Acesso em: 03 jan. 2012.
VALE, R. G. S.; NOVAES, J. S.; DANTAS, E. H. M. Efeitos do treinamento de força e de flexibilidade sobre a autonomia funcional de mulheres senescentes. Rev Bras Ciên Mov., [s.l], v.13, v.2, p.33-40, 2005.
VERDJIK, L. B.; GLEESON, B. J.; JONKERS, R. A. M.; MEIJER, K.; SAVELBERG, H. H. C. M.; DENDALE, P.; VAN LOON, L. J. C. Skeletal muscle hypertrophy
following resistance training is accompanied by a fiber type-specific increase in satellite cell content in elderly men. J Gerontol: Biol Scienc, [s.l], v. 64, n. 3, p. 332-9, 2009.
VIERCK , J. et al. Satellite cell regulation following myotrauma caused by resistance exercise. Cell Biol Int., [s.l], v. 24, n. 5, p. 263-272, 2000.
VITELLO, L.; RADU, C.; MALERBA, A.; SEGAT, D.; CANTINI, M.; CARRARO, U.; BARONI, M. D. Enhancing Myoblast Proliferation by Using Myogenic Factors: A Promising Approach for Improving Fiber Regeneration in Sport Medicine and Skeletal Muscle Diseases. Basic Applied Myology, [s.l], v. 14, n. 1, p. 45-51, 2004.
WINETT, R. A.; CARPINELLI, R. N. Benefícios potenciais do treinamento
resistido relacionados à saúde. [s.l]: D.+ Preventive Medicine, 2001. p. 503-13, v. 33.
YONG, D.; ROSENBLATT, J. D.; PARRY, D.J. Satellite cell activity is required for hypertrophy of overloaded adult rat muscle. Muscle & nerve, [s.l], v. 17, n. 6, p. 608-13, 1994.
