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UNIVERSIDADE SÃO JUDAS TADEU CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM EDUCAÇÃO FÍSICA INFLUÊNCIA DO TREINAMENTO CONTÍNUO E ACUMULADO SOBRE O ENVELHECIMENTO DO MIOCÁRDIO NO VENTRÍCULO ESQUERDO DE RATOS WISTAR ALUNO: André Luiz Ribeiro ORIENTADOR: Prof. Dr. Romeu Rodrigues de Souza São Paulo 2015
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UNIVERSIDADE SÃO JUDAS TADEU
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM EDUCAÇÃO FÍSICA
INFLUÊNCIA DO TREINAMENTO CONTÍNUO E ACUMULADO SOBRE O
ENVELHECIMENTO DO MIOCÁRDIO NO VENTRÍCULO ESQUERDO DE RATOS
WISTAR
ALUNO: André Luiz Ribeiro
ORIENTADOR: Prof. Dr. Romeu Rodrigues de Souza
São Paulo
2015
UNIVERSIDADE SÃO JUDAS TADEU
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO STRICTU SENSU EM EDUCAÇÃO FÍSICA
UNIVERSIDADE SÃO JUDAS TADEU
INFLUÊNCIA DO TREINAMENTO CONTÍNUO E ACUMULADO SOBRE O
ENVELHECIMENTO DO MIOCÁRDIO NO VENTRÍCULO ESQUERDO DE RATOS
WISTAR
São Paulo
2015
Dissertação apresentada ao Programa de
Pós-Graduação da Universidade São
Judas Tadeu para realização de defesa no
Mestrado em Educação Física
Área de concentração:
Escola, Esporte, Atividade Física e Saúde
Linha de Pesquisa:
Atividade Física e Disfunções Orgânicas
Orientador:
Prof. Dr. Romeu Rodrigues de Souza
Ribeiro, André Luiz
R484i Influência do treinamento contínuo e acumulado sobre o envelhecimento do
miocárdio no ventrículo esquerdo de ratos Wistar / André Luiz Ribeiro. - São Paulo,
2015.
55 f. : il. ; 30 cm.
Orientador: Romeu Rodrigues de Souza.
Dissertação (mestrado) – Universidade São Judas Tadeu, São Paulo, 2015.
1. Envelhecimento. 2. Miocárdio. 3. Treinamento. I. Souza, Romeu Rodrigues. II. Universidade
São Judas Tadeu, Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Educação Física. III. Título
CDD 22 – 796
Ficha catalográfica elaborada pela Biblioteca da
Universidade São Judas Tadeu
Bibliotecário: Daiane Silva de Oliveira - CRB 8/8702
FOLHA DE AVALIAÇÃO
Nome: André Luiz Ribeiro
Influência do Treinamento Contínuo e Acumulado Sobre o Envelhecimento do
Miocárdio no Ventrículo Esquerdo de Ratos Wistar
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação da Universidade São Judas
Tadeu para realização de defesa no Mestrado em Educação Física
Área de concentração:
Atividade Física e Disfunções Orgânicas
Orientador:
Prof. Dr. Romeu Rodrigues de Souza
Data: ___/___/______
Banca Examinadora
Prof. Dr.________________________________Instituição_____________________
Assinatura______________________________Julgamento:____________________
Prof. Dr.________________________________Instituição_____________________
Assinatura______________________________Julgamento:____________________
Prof. Dr.________________________________Instituição_____________________
Assinatura______________________________Julgamento:____________________
AGRADECIMENTOS
Primeiramente quero agradecer a Deus por me proporcionar saúde e
resiliência nos momentos difíceis durante toda a pesquisa.
Obrigado Grazielle Galhardo pela paciência que teve comigo nos dias em
que eu não conseguia mais se quer pensar! Obrigado pela compreensão e por me
proporcionar momentos de alegria e prazer ao lado de nossos lindos filhos: Nicolle e
Matheus.
Aos meus pais Antonio e Alexandra Ribeiro, meus irmãos Artur Carlos e
Lucimara Ribeiro por terem sempre me incentivado em todo o processo de
desenvolvimento profissional ao longo de minha vida até chegar aqui.
À família de minha esposa pelo apoio e paciência em todo o processo.
Ao professor Romeu Rodrigues de Souza pela paciência e dedicação em
me orientar no desenvolvimento desta dissertação.
Aos professores e à coordenação do programa de Mestrado em Educação
Física da Universidade São Judas Tadeu que sempre me auxiliaram em todo o
processo.
Aos meus colegas de turma que passaram comigo momentos de alegria,
estresse, desespero, satisfação, realização entre outros sentimentos inerentes ao
mestrado, onde destaco Renato Butsher, colega de trabalho e amigo nas horas
boas e ruins no mestrado.
Aos meus colegas da coordenação de saúde da Universidade Anhembi
Morumbi pelo apoio e auxílio durante a realização deste trabalho.
À professora Simone Sato que sempre me impulsionou para a concretização
desta meta profissional e pessoal.
SUMÁRIO
1. Introdução 14
2. Revisão da Literatura 17
2.1. Efeitos gerais do envelhecimento 18
2.2. Efeitos do envelhecimento no sistema cardiovascular 18
2.3. Efeitos do treinamento físico no envelhecimento do sistema cardiovascular 21
2.4. Treinamento físico contínuo e treinamento físico acumulado 22
3. Justificativa 24
4. Objetivos 24
5. Materiais e Métodos 25
5.1. Animais e divisão em grupos 25
5.2. Treinamento dos animais 26
5.3. Procedimento para coleta de dados 27
6. Resultados 33
6.1. Número de cardiomiócitos por campo 33
6.2. Área dos cardiomiócitos 33
6.3. Volume dos núcleos dos cardiomiócitos 36
6.4. Densidade de volume das fibras de colágeno 38
7. Discussão 41
8. Considerações finais 46
9. Conclusão 46
10. Referências Bibliográficas 48
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 Mostra os animais dispostos em baias de acrílico sobre a esteira
ergométrica rolante Inbramed TK-01 realizando o treinamento físico.
Figura 2 Fotomicrografia de corte do miocárdio representando como foi feita a
medida da área dos cardiomiócitos onde as linhas pretas são os
contornos das áreas dos cardiomiócitos e o valor em µm2 nos campos
amarelos.
Figura 3 Fotomicrografia de corte do miocárdio mostrando como foi feita a medida
dos diâmetros menor e maior dos núcleos dos cardiomiócitos para
calcular o seu volume.
Figura 4 Sistema teste com 225 pontos sobrepostos a um corte histológico do
miocárdio de animal utilizado para quantificar as fibras colágenas do
miocárdio (em vermelho ou amarelo) dos grupos de animais. Em azul
aparecem os núcleos de células cardíacas. Picrosirius 400x.
Figura 5 Número médio de cardiomiocitos e respectivos desvios-padrões por
campo nos grupos de animais estudados
Figura 6 Valor médio da área do cardiomiocitos e respectivos desvios-padrões
por campo nos grupos de animais estudados.
Figura 7 Percentuais de frequência de cardiomiocitos pequenos, medios e
grandes nos grupos estudados. Os valores percentuais aparecem sobre
as barras. Houve diminuição da frequencia dos cardiomiocitos grandes
no GS e o retorno aos valores do GC nos grupos treinados.
Figura 8 Média e erro padrão da média do volume dos núclos dos cardiomiócitos
dos grupos estudados expresso em µm3
Figura 9 Média dos pontos de fibras de colágeno que tocam os pontos do sistema
teste para cada animal do Grupo Controle (GC).
Figura 10 Comparativo das médias da densidade dos volumes de fibras de
colágeno dos grupos expressa em µm3
Figura 11 Comparativo dos percentuais da densidade dos volumes médios de
fibras de colágeno dos grupos estudados.
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 A tabela mostra a distribuição da população idosa no Brasil entre os
anos de 2.000 e 2.010 segundo ao censo do IBGE 2010. Percebe-se um
aumento geral do número de idosos no Brasil.
Tabela 2 Mostra a relação dos grupos estudados na primeira coluna, o tempo e a
frequência da atividade realizada que está disposta na segunda coluna e
o tempo de vida o qual os animais foram sacrificados que se encontra na
terceira coluna.
Tabela 3 Teste de Tukey da área dos cardiomiócitos.
Tabela 4 Média, desvio padrão e ANOVA fator único da área dos cardiomiócitos.
Tabela 5 Frequência de cardiomiócitos pequenos, médios e grandes.
Tabela 6 Média, desvio padrão e ANOVA fator único do volume dos
cardiomiócitos dos grupos estudados.
Tabela 7 Teste de Tukey para os volumes dos núcleos dos cardiomiócitos.
Tabela 8 Teste de Tukey para as densidades de volumes dos pontos do sistema
teste que tocaram as fibras de colágeno nos vários grupos
estudados.Não se observou diferença significante entre os valores dos
grupos (P>0,05).
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
µm Micrômetro
ATP Adenosina Trifosfato
DAC Doença Arterial Coronariana
DCV Doença Cardiovascular
GC Grupo Controle
GH Hormônio do Crescimento
GS Grupo sedentário
GTA Grupo de Treinamento Acumulado
GTC Grupo de Treinamento Contínuo
HE Hematoxilina - Eosina
IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
TEM Teste de Esforço Máximo
VE Ventrículo Esquerdo
VO2 máx Volume de Oxigênio Máximo
Influência do Treinamento Contínuo e Acumulado Sobre o Envelhecimento do
Miocárdio no Ventrículo Esquerdo de Ratos Wistar
RESUMO
As manifestações clínicas da doença no idoso são mais graves por causa das
alterações anatômicas e funcionais do envelhecimento. Numerosos trabalhos têm
demonstrado que a realização de atividade física regular de média intensidade é um
importante fator capaz de influenciar beneficamente os efeitos do envelhecimento
nos tecidos. Dois tipos de treinamentos aeróbios são comumente utilizados para
idosos, que são o treinamento contínuo e o treinamento acumulado. O objetivo do
presente trabalho é comparar a influência dos treinamentos contínuo e acumulado,
sobre aspectos morfoquantitativos que ocorrem no miocárdio do ventrículo esquerdo
com o envelhecimento. Foram utilizados 20 ratos Wistar (Rattus norvegicus albinus)
machos, com peso médio inicial mínimo de 300g e idade de 12 meses, procedentes
do Biotério da Universidade São Judas Tadeu. Os animais foram divididos em 4
grupos: Grupo controle (GC); Grupo sedentário (GS); Grupo de Treinamento
Acumulado (GTA) e Grupo de Treinamento Contínuo (GTC). Todos os animais
(sedentários e treinados) foram submetidos à adaptação (uma semana; 10 min/dia;
0,3 km/h) e a protocolos de teste de esforço máximo em uma esteira ergométrica no
início do programa de treinamento físico. O grupo de ratos treinados foi submetido a
um protocolo de corrida em esteira ergométrica com velocidade ajustada a 70% da
velocidade máxima atingida no TE, 1x/dia/ 5dias/semana com duração de 30 (trinta)
minutos no grupo Treinamento Contínuo (GTC) e 2x/dia/ 5dias/semana com duração
de 15 (quinze) minutos cada vez, no grupo Treinamento Acumulado. O
procedimento para coleta dos dados, após a decapitação do animal, foi a retirada de
um fragmento de aproximadamente 0.5 cm2 de cada coração; as peças coletadas
foram submetidas ao processo de rotina de preparo do material para estudos à
microscopia de luz. Foram então confeccionados cortes histológicos corados pela
Hematoxilina e Eosina (HE) e pelo Picrosirius, colocados em lâminas e examinados
ao microscópio de luz com aumento de 400x. Os valores dos parâmetros analisados,
obtidos para cada animal e para cada um dos grupos foram tabulados, as médias
calculadas e depois comparadas estatisticamente pelo ANOVA e teste post hoc de
Tukey. O nível de significância foi estabelecido em P<0,05. Foram obtidos 26
cardiomiócitos por campo no grupo controle; 21 cardiomiócitos por campo no grupo
sedentário; 17 cardiomiócitos por campo no grupo de treinamento acumulado e 21
cardiomiócitos por campo no grupo de treinamento contínuo; os valores médios das
áreas dos cardiomiócitos nos grupos estudados foram: 135 µm2 no grupo controle;
198 µm2 no grupo sedentário; 173 µm2 no grupo de treinamento acumulado e 130
µm2 no grupo de treinamento contínuo; os volumes médios dos núcleos dos
cardiomiócitos obtidos por grupo foram: 23,63 µm3 no grupo controle; 13,85 µm3 no
grupo sedentário; 28,37 µm3 no grupo de treinamento acumulado e 28,67 µm3 no
grupo de treinamento contínuo; a densidade dos volumes médios das fibras de
colágeno em percentual foram: 20,39% no grupo controle; 42,06% no grupo
sedentário; 11,58% no grupo de treinamento acumulado e 20,28% no grupo de
treinamento contínuo. Com base nos resultados obtidos, é válido que se recomende
aos idosos efetuar treinamentos físicos uma vez por dia para retardar os efeitos já
conhecidos do envelhecimento sobre o miocárdio.
Palavras-chave: Treinamento contínuo, treinamento acumulado, miocárdio,
envelhecimento, exercício físico.
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Continuous and accumulated training effects on the left ventricular
myocardium from Wistar rats
ABSTRACT
Clinical manifestations of the disease in the elderly are more serious because
of the anatomical and functional changes of aging. Numerous studies have shown
that the achievement of medium intensity of regular physical activity is an important
factor able to influence beneficially the effects of aging in the tissues. Two types of
aerobic training are commonly used for the elderly, who are the continuous training
and the accumulated training. The objective of this study is to compare the influence
of continuous and cumulative training on morphoquantitative aspects that occur in left
ventricular myocardium with aging. 20 Wistar rats (Rattus norvegicus albinos) males
with a minimum average weight of 300 g and age of 12 months, coming from the
animal house of São Judas Tadeu University. The animals were divided into 4
groups: control group (CG); Sedentary group (SG); Accumulated Training Group
(GTA) and Continuous Training Group (GTC). All animals (sedentary and trained)
underwent adaptation (one week, 10 min / day, 0.3 km / h) and maximal exercise test
protocols on a treadmill at the beginning of exercise training program. The group of
trained rats was subjected to a running protocol on a treadmill at a speed adjusted to
70% of maximum speed in TE, 1x / day / 5days / week with duration of thirty (30)
minutes in the Continuous Training Group (GTC) and 2x / day / 5days / week with
duration of fifteen (15) minutes each time, in Accumulated Training group. The
procedure for data collection, following the beheading of the animal, was the removal
of a fragment of approximately 0.5 cm2 of every heart; the collected specimens were
submitted to the preparation routine process the material for light microscopy studies.
They were then made histological sections stained with hematoxylin and eosin (HE)
and the Picrosirius, placed on slides and examined under a light microscope with
400x magnification. The analyzed values of the parameters, obtained for each animal
and for each group was plotted, the average calculated and then compared
statistically by ANOVA and post-hoc Tukey. The level of significance was set at P
<0.05. 26 cardiomyocytes were obtained by field in the control group; 21
cardiomyocytes by field in the sedentary group; 17 cardiomyocytes accumulated by
field training group and 21 per cardiomyocytes field in continuous training group; the
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average values of the areas of cardiomyocytes in the groups studied were: 135 μm2
in the control group; 198 μm2 in the sedentary group; 173 μm2 accumulated training
group and 130 μm2 in continuous training group; the average volume of
cardiomyocyte nuclei obtained by the group were: 23.63 μm3 in the control group;
13.85 μm3 in the sedentary group; 28.37 μm3 accumulated training group and 28.67
μm3 in continuous training group; the density of the average volume of collagen fibers
in percentage were: 20.39% in the control group; 42.06% in the sedentary group;
11.58% accumulated training group and 20.28% in the continuous training group.
Based on the results obtained, it is valid to recommend the elderly make physical
training once a day to slow the effects of aging already known on the myocardium.
Keywords: Continuous training, accumulated training, myocardium, aging, physical
training.
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1. INTRODUÇÃO
Segundo a Organização Mundial da Saúde consideram-se idosas pessoas
aquelas com idade igual ou superior a sessenta anos para os países em
desenvolvimento e sessenta e cinco anos para os desenvolvidos. No Brasil, no
censo de 2.000 os idosos representavam 8,6% da população.
O senso do IBGE do ano de 2.010 mostrou que a população idosa tem
aumentado de forma crescente em comparação com o senso do ano de 2.000.
População Idosa no Brasil
TOTAL População de 65
a 69 anos de idade
População de 70 a 79 anos de
idade
População de 80 a 89 anos de
idade
População de 90 a 99 anos de
idade
População com mais de 100 anos
de idade
2000 2010 2000 2010 2000 2010 2000 2010 2000 2010 2000 2010
9.908.815 14.081.256 3.574.380 4.840.724 4.510.626 6.305.008 1.564.217 2.486.415 235.209 424.876 24.383 24.233
Fonte: IBGE, 2010 (http://www.ibge.gov.br/)
Tabela 1: A tabela mostra a distribuição da população idosa no Brasil entre os anos
de 2.000 e 2.010 segundo ao censo do IBGE 2010. Percebe-se um aumento geral
do número de idosos no Brasil.
Os idosos formam um grupo heterogêneo, com grandes diferenças em
relação ao estado funcional dos órgãos, função cognitiva, necessidades
psicossociais e utilização da assistência médica (DUARTE, 2007). Porem são
comuns a todo idoso diversos tipos de alterações deletérias, morfológicas e
funcionais nos tecidos corporais (TEIXEIRA & GUARIENTO, 2010), que predispõe
os idosos a diferentes tipos de morbidades. Dentre estas, a incidência da doença
cardiovascular (DCV) na população tem aumentado acentuadamente com a idade. A
prevalência de doenças no estudo Framinghan entre as idades de 75 e 84 anos foi
de 44% em homens e de 28% em mulheres, e na faixa etária de 85 a 95 anos a
prevalência aumentou em 48% em homens e 43% nas mulheres idosas. Nas
mulheres as manifestações clínicas da DCV aparecem em média 10 a 15 anos mais
tardiamente que nos homens (DUARTE, 2007).
15
Existem também diferenças relacionadas a vários fatores nestas doenças. A
doença arterial coronariana (DAC), por exemplo, ocorrem duas a três vezes mais em
mulheres após a menopausa do que aquelas na pré-menopausa. Além disso, as
manifestações clínicas da doença no idoso são mais graves por causa das
alterações anatômicas e funcionais do envelhecimento (DUARTE, 2007).
A ocorrência de doenças cardiovasculares no idoso é o resultado da interação
de três fatores: alterações anatômicas e fisiológicas próprias do envelhecimento
saudável, o estilo de vida inadequado, principalmente o sedentarismo e a doença
vascular propriamente dita. Acrescenta-se a isso, o fato que a poli farmácia em
pacientes idosos representa risco aumentado de interações medicamentosas. Essas
podem ocorrer devido a alterações na farmacocinética e na farmacodinâmica
(magnitude da resposta fisiológica) do fármaco utilizado (DUARTE, 2007). Por esse
motivo, vários tem sido os trabalhos que procuram meios de amenizar os efeitos
deletérios do envelhecimento nos tecidos. Mas, para isso, é necessário conhecer as
alterações causadas pelo envelhecimento nos tecidos e órgãos.
Em um homem adulto normal, o coração consiste de cerca de 80% de
miócitos e 20% de matriz extracelular, tecido conjuntivo e vasos sanguíneos. Esta
proporção é diferente em fases diferentes do desenvolvimento. Há aumento do
volume relativo do miócito nas idades mais precoces da vida; em outros casos, tais
como durante a hipertrofia patológica, a proporção de colágeno e células que não
são miócitos também aumentam no interstício cardíaco (MANDARIN-DE-LACERDA,
1999).
No caso do sistema circulatório, as principais alterações anatômicas e
funcionais associadas ao envelhecimento incluem a diminuição do enchimento inicial
do ventrículo esquerdo (VE), diminuição da resposta β-adrenérgica do miocárdio e
dos vasos, aumento da rigidez das artérias elásticas com consequente aumento da
pós-carga, e disfunção endotelial. O enchimento inicial do VE diminui
progressivamente com a idade, sendo que, no idoso, o enchimento ocorre no final
da diástole, com uma contração mais intensa do átrio esquerdo, que aumenta de
tamanho e se hipertrofia, predispondo a instalação da fibrilação atrial (SCHULMAN,
et al, 1992 in DUARTE, 2007). O envelhecimento reduz a resposta β-adrenérgica.
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Nos idosos, as alterações estruturais e fisiológicas não alteram a função
sistólica em repouso, mas limitam a resposta ao treinamento com uma queda na
fração de ejeção. Enquanto no jovem ocorre aumento do débito cardíaco pela
elevação da frequência cardíaca, o idoso depende do estiramento da fibra cardíaca
na diástole, caracterizando uma redução da reserva cardíaca (SCHULMAN, 1999 in
DUARTE, 2007).
As alterações vasculares, que ocorrem com o passar dos anos, traduzem-se
pelo enrijecimento vascular e pela disfunção endotelial. O enrijecimento da parede
arterial decorre do rompimento de suas fibras elásticas com substituição por tecido
colágeno, bem menos complacente. Isso resulta em um aumento da pressão de
pulso, que promove hipertrofia ventricular e consequente hipertensão arterial
sistêmica, que é um importante fator de risco para a ocorrência de insuficiência
cardíaca e acidente vascular cerebral (SAFAR, 1990; CAMILLERI, 1992). A
diminuição da complacência vascular e do relaxamento miocárdio, a reduzida
resposta à estimulação β-adrenérgica, a menor capacidade mitocondrial na
produção de ATP e a diminuição da função das células do nó sinusal têm, como
resultado final, a queda da reserva miocárdica, podendo culminar com a insuficiência
cardíaca. Por todos esses motivos, o envelhecimento pelas inúmeras alterações
anatômicas e fisiológicas que produz, juntamente aos fatores de risco, promove mais
facilmente o aparecimento de doença arterial clínica ou subclínica (LEWIS &
MARON, 1992).
Por outro lado, numerosos trabalhos têm demonstrado que a realização de
atividade física regular de baixa intensidade constitui um importante fator capaz de
influenciar beneficamente os efeitos deletérios do envelhecimento nos tecidos
(PICKAR et al 1994; KELLEY et al., 2002; MAEJIMA et al 2007; AKITA et al, 2007).
Dentre os tipos de treinamento aeróbio, dois tipos têm sido utilizados
comumente para idosos, que são o treinamento contínuo e o treinamento acumulado
que podem abranger diferentes modalidades e protocolos de aplicação, sendo que o
treinamento físico contínuo é realizado de forma ininterrupta, uma vez por dia; já o
treinamento físico acumulado é realizado em etapas distintas durante o dia
(FULTON et al, 1997; HARDMANN, 1999; ZAMBON, 2009). Estudo feito com 64
17
mulheres na África comparou as percepções de caminhadas por 30 minutos
diariamente, de forma contínua ou acumulada. Os resultados mostram que elas
perceberam que houve melhora da auto eficácia relacionado ao treinamento
acumulado (HEESCH et al, 2000). Outro estudo, realizado por Desaulniers et al
(2004) sobre a influência dos treinamentos contínuo e acumulado sobre o músculo
sóleo, concluiu que ambas as modalidades de treinamento foram eficazes para a
ativação neuromuscular. Outro estudo comparou os treinamentos físico acumulado e
contínuo em relação à produção de GH (hormônio do crescimento), que em obesos
está atenuada, porém tem sua secreção aumentada em resposta ao treinamento
físico. Os resultados demonstraram que os dois tipos de treinamento contribuem
para o aumento da produção de GH; porém foi verificado que o treinamento físico
acumulado pode ser mais interessante para o obeso, pois produz menor exaustão
devido à sua característica de realização (WELTMAN et al, 2008).
Outros trabalhos podem ser encontrados na literatura comparando os efeitos do
treinamento contínuo e o treinamento acumulado, em vários órgãos e em diversas
situações fisiológicas e funcionais, porém são escassos os estudos comparando os
efeitos dos dois tipos de treinamentos sobre o miocárdio do ventrículo esquerdo em
idosos.
2. REVISÃO DA LITERATURA
O envelhecimento é processo contínuo que se caracteriza por um progressivo
declínio do controle homeostático. É um processo dinâmico, no qual ocorrem
alterações tanto a nível morfológico como funcional e bioquímico, que leva o
indivíduo a diminuir sua resistência a processos patológicos (De SOUZA et al, 2014).
No caso do rato Wistar, torna-se amadurecido aos 5 ou 6 meses de idade e
depois, cada mês de vida desse animal equivale a 2,5 anos de vida em humanos.
Animais com 16 meses de vida são considerados como idosos (PIMENTA et al,
2014; SOUZA et al, 2014).
As doenças do sistema cardiovascular estão diretamente relacionadas com o
envelhecimento e constituem um importante problema para a sociedade moderna.
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No envelhecimento, ocorre remodelação do tecido cardíaco em todos os seus
compartimentos, muscular, vascular e intersticial (KITZMAN, 1988).
2.1. Efeitos gerais do envelhecimento
É de suma importância entender as peculiaridades anatômicas e fisiológicas
do envelhecimento para poder melhor tratar o idoso (PAPALÉO, 2002; FREITAS et
al, 2002). Os estudos mostram que praticamente todos os órgãos sofrem
modificações com o envelhecimento (TEIXEIRA & GUARIENTO, 2010).
A partir dos 40 anos, a estatura diminui cerca de um cm por década. Essa
perda deve-se à redução dos arcos dos pés, aumento da curvatura da coluna
vertebral, além da diminuição da espessura dos discos intervertebrais. Os diâmetros
da caixa torácica e do crânio tendem a aumentar com o envelhecimento. Há também
crescimento do nariz e das orelhas, dando a conformação típica facial do idoso
(PAPALÉO, 2002).
A composição do corpo também se altera, ocorrendo um aumento do tecido
adiposo no tronco, principalmente nos omentos, região perirrenal e diminuição nos
membros inferiores. O teor total de água corpórea diminui por perda de água
intracelular. O potássio total, íon potencialmente intracelular, também diminui. No
geral, ocorre redução do número de células em todos os órgãos, sendo os mais
afetados, em relação à perda de massa, os rins e o fígado. Os músculos também
sofrem prejuízo ponderal com o passar do tempo com perda de miócitos (PAPALÉO,
2002; STEVES et al, 1997)
2.2. Efeitos do envelhecimento no sistema cardiovascular
No que tange ao sistema cardiovascular, as principais alterações associadas
ao envelhecimento ocorrem no miocárdio, no nó sinoatrial, nas valvas cardíacas e
vasos sanguíneos, caracterizando modificações tanto de ordem anatômica quanto
funcional (TEIXEIRA & GUARIENTO, 2010).
O aumento da rigidez arterial e consequente aumento da pós-carga pode ser
considerado o principal marcador do envelhecimento do aparelho circulatório. O
aumento da pós-carga repercute no aumento da pressão arterial sistólica,
desencadeando uma série de modificações anatômicas no coração, como:
19
hipertrofia ventricular esquerda, aumento do átrio esquerdo e alterações funcionais
como a diminuição do enchimento ventricular no início da diástole e diminuição da
distensibilidade do ventrículo esquerdo (OLIVE et al, 2002).
A aorta nos idosos encontra-se habitualmente dilatada, com espessamento de
sua camada íntima. Esse espessamento é observado mesmo em populações com
baixa incidência de aterosclerose e é acompanhado pela dilatação da luz e redução
da complacência ou distensibilidade dos vasos (OLIVE et al, 2002).
As outras artérias do corpo são também acometidas pelos mesmos processos
arterioscleróticos, reduzindo, em maior ou menor grau, a luz do vaso. As artérias
carótidas, as renais, assim como as coronárias, estreitam-se com o envelhecimento,
sendo esse processo mais intenso no homem do que na mulher (FREITAS et al,
2002; PAPALÉO, 2002; NOBRE et al, 2005).
Contrariamente ao que ocorre em outros órgãos, o processo de
envelhecimento no miocárdio ocasiona um aumento do tamanho do coração e da
espessura do ventrículo esquerdo. Isso ocorre em decorrência do aumento do
volume dos miócitos e aumento do colágeno intercelular, decorrente da redução do
número de miócitos (MCARDLE, 1998). A perda de miócitos é substituída por tecido
fibroso e pode ser consequência da perda de capilares da parede cardíaca (DE
SOUZA et al, 2014).
Determinadas alterações anatômicas estão ligadas a senescência: o acúmulo
de gordura, principalmente na parede atrial e septo interatrial; a fibrose disseminada
não dependente de coronariopatias; o depósito de lipofuscina em cardiomiócitos; a
hipertrofia do miocárdio ventricular, principalmente da câmara esquerda, já referida;
a calcificação do miocárdio e a amiloidose senil (FREITAS et al, 2002; PAPALÉO,
2002; NOBRE et al, 2005).
À microscopia eletrônica, observa-se, na fibra muscular cardíaca no idoso:
presença do pigmento lipofuscina; acúmulos localizados de mitocôndrias;
mitocôndrias em degeneração; presença de gotas lipídicas no citoplasma. Nos
espaços intercelulares ocorre aumento de elementos do tecido conjuntivo, tanto de
fibras colágenas como elásticas e/ou infiltração gordurosa.
20
Assim como os demais órgãos, o sistema de condução também se altera no
envelhecimento. Ocorre infiltração de células adiposas entre as células musculares
especializadas do sistema de condução, acentuada redução do número dessas
células, com consequente substituição por fibras colágenas e elásticas do tecido
conjuntivo. Essa alteração processa-se de modo lento, mas contínuo, iniciando-se
em torno de 60 anos (FREITAS et al, 2002; PAPALÉO, 2002; NOBRE et al, 2005).
As valvas cardíacas mais acometidas no envelhecimento são as válvulas
atrioventriculares esquerda e as válvulas aórticas. Aparecem placas
arterioscleróticas e espessamento das cordas tendíneas, além de calcificação e
fibrose. As valvas tornam-se opacas e espessadas. A calcificação valvar parece
ocorrer com maior frequência em mulheres (NOBRE et al, 2005).
Trabalho realizado por Cardoso et al (2006) em miocárdio do ventrículo
esquerdo de coração humano de idosos mostrou área dos cardiomiócitos de 1,84 ±
0,24 µm² e densidade de volume dos cardiomiócitos de 0,41 ± 0,01 %. As
alterações anatômicas e fisiológicas do envelhecimento no sistema cardiovascular
repercutem na função cardíaca. A deterioração da função cardíaca é variável de um
indivíduo para outro (NOBRE et al, 2005).
Segundo Nobre, 2005 o envelhecimento determina modificações estruturais
que levam à diminuição da reserva funcional, limitando o desempenho durante a
atividade física, bem como reduzindo a capacidade de tolerância em várias
situações de grande demanda. O débito cardíaco pode diminuir em repouso, mas
isso ocorre principalmente durante o esforço, tendo uma influência importante do
envelhecimento por meio da diminuição: da resposta de elevação da frequência
cardíaca ao esforço ou outro estímulo; da complacência do ventrículo esquerdo, com
retardo do relaxamento do ventrículo, com elevação da pressão diastólica dessa
cavidade, levando à disfunção diastólica do idoso, muito comum e que se deve
principalmente à dependência da contração atrial para manter o enchimento
ventricular e o débito; da complacência arterial, com aumento da resistência
periférica e consequente aumento da pressão arterial sistólica, com aumento da pós-
carga dificultando a ejeção ventricular; da resposta cronotrópica e inotrópica às
catecolaminas; do consumo máximo de oxigênio ao treinamento (VO2 máx.) com o
21
progredir da idade, que traduz a diminuição da capacidade do corpo em transportar
oxigênio para os tecidos; da resposta vascular ao reflexo barorreceptor, com maior
susceptibilidade do idoso a hipotensão e da atividade da renina plasmática.
Clinicamente se verifica que, em condições basais, a função cardíaca é
suficiente para as atividades orgânicas. No entanto, em condições de sobrecarga,
como esforços físicos exagerados, anemia, febre, emoções, infecções e
hipertireoidismo, a reduzida reserva pode ser responsável por descompensações
(GHORAYEB et al, 2013; NOBRE et al, 2005).
2.3. Efeitos do treinamento físico no envelhecimento do sistema
cardiovascular
Trabalhos mostram que o processo de remodelação cardíaca sofre influência
dos vários tipos de treinamento físico (DE SOUZA et al, 2014; SOUZA et al, 2014).
Vários estudos mostram que o treinamento físico está associado com a redução de
incidência de problemas cardiovasculares, particularmente no idoso (DE SOUZA et
al, 2014).
É bem conhecido que ambos os tipos de treinamento, aeróbio ou resistido
melhoram a performance e aumentam a capacidade de reserva do miocárdio
(ANVERSA et al, 1994). O treinamento resistido tanto em humanos como em
animais de experimentação promove um tipo de hipertrofia concêntrica do ventrículo
esquerdo, caracterizada pelo aumento da espessura da parede ventricular esquerda
sem mudar o tamanho da cavidade do ventrículo (ANVERSA & CAPASSO, 1991;
BARAUNA et al, 2007) Ao nível microscópico ocorre um aumento da área de secção
do cardiomiócito (BARAUNA et al, 2005) e um aumento da densidade de colágeno
no miocárdio (DE SOUZA et al, 2014).
O treinamento aeróbio, por sua vez, leva a uma forma de hipertrofia
excêntrica a qual se caracteriza por um aumento das dimensões da cavidade
ventricular (JIN et al, 2000), hipertrofia dos cardiomiócitos (FENNING et al, 2003),
aumento de capilares (HUDLICKA et al, 1992) e diminuição do tecido colágeno
(PINHEIRO et al, 2006).
22
Os efeitos benéficos do treinamento físico sobre o envelhecimento de
diversos tecidos, órgãos e sistemas, como por exemplo o sistema cardiovascular,
respiratório e sobre os músculos, além da melhora na qualidade de vida, são
amplamente conhecidos através de diversos trabalhos (OLIVE et al, 2002; BRITTON
et al, 2008; MARTINS et al, 2010; FLEG, 2012;). Também se sabe que os
treinamentos aumentam a performance de idosos e que essa população pode atingir
altos níveis de desempenho quando exercitadas regularmente, mesmo se
comparada a não idosos (LEYK et al, 2010). Ao contrário o sedentarismo associado
ou não a doenças crônico-degenerativas mais o fator envelhecimento, costumam
aumentar a taxa de morbidade e de mortalidade entre os idosos, cuja prevenção
pode se dar através da prática habitual de treinamentos físicos (BANKOSKI, 2011).
Particularmente, a atividade física de baixa intensidade é um importante fator
capaz de influenciar beneficamente os efeitos deletérios do envelhecimento nos
tecidos (PICKAR et al 1994; KELLEY et al., 2002; AKITA et al, 2007; MAEJIMA et al
2007).
2.4. Treinamento físico contínuo e treinamento físico acumulado
Dois tipos de treinamentos aeróbios comumente utilizados para idosos são o
treinamento contínuo e o treinamento acumulado que podem abranger diferentes
modalidades e protocolos de aplicação, sendo que o treinamento físico contínuo é
realizado de forma ininterrupta, uma vez por dia; já o treinamento físico acumulado é
realizado em etapas distintas durante o dia (FULTON et al, 1997; HARDMANN,
1999; ZAMBON, 2009).
Desde 1995, as diretrizes versadas sobre a atividade ou treinamento físico
contemplam que para a obtenção de benefícios à saúde, o exercício ou treinamento
físico pode ser acumulado em sessões de tempo dispostas ao longo do dia ou
contínuo quando se realiza o treinamento em um único período do dia em uma
sessão de tempo maior (PATE et al, 1995). Uma revisão realizada por Murphy, 2009
constatou que o treinamento físico regular traz benefícios para a saúde devido, em
parte, às mudanças de curto prazo que ocorrem nas horas e dias seguintes a do
treinamento. Benefícios como a redução da pressão arterial, melhora o controle da
23
glicose, alterações positivas nos níveis de lipídeos e a melhora do humor
demostrados no período pós-treinamento.
Embora existam evidências que o treinamento físico regular causa
adaptações importantes no desempenho cardíaco em corações normais e
patológicos, adaptações demonstradas em nível celular (Kemi et al., 2008, Kemi &
Wisloff, 2010), seus efeitos sobre as propriedades mecânicas (contração e
relaxamento) e morfológicas (dimensões) de cardiomiócitos de animais diabéticos
não são completamente conhecidos. Recentemente, alguns estudos foram
realizados buscando esclarecer os mecanismos celulares e moleculares
responsáveis pelos potenciais efeitos benéficos do treinamento físico regular sobre a
função cardíaca em modelos experimentais (Howarth et al., 2008; Bidasee et al.,
2008; Shao et al., 2009; Howarth et al.,2009).
Tanto na hipertrofia patológica (Gerdes & Capasso, 1995; McCrossan et al.,
2004) quanto na hipertrofia fisiológica (Natali et al., 2001, 2002), o processo
hipertrófico dos miócitos ventriculares varia de acordo com a região do miocárdio
onde estes estão localizados. A hipertrofia é maior nos miócitos localizados próximo
ao endocárdio em relação aos localizados próximo ao epicárdio, provavelmente para
preservar o gradiente de tensão sobre a parede ventricular que decresce do
endocárdio para o epicárdio (Yin, 1981).
Considerando que a mecânica de contração de miócitos cardíacos em
animais com hipertrofia patológica difere dependendo da região onde está localizado
(McCrossan et al., 2004) e que o treinamento físico regular pode afetar a força de
contração dos miócitos de forma distinta através da parede ventricular (Natali et al.,
2002; Diffee & Nagle, 2003).
Todavia são escassos os estudos comparando os efeitos destes dois tipos de
treinamento físicos sobre o processo de envelhecimento.
24
3. JUSTIFICATIVA
O Brasil está envelhecendo em uma velocidade maior que as sociedades
mais desenvolvidas, o que produzirá grande impacto nos sistemas de saúde, com
elevação dos custos e do uso de serviços. Segundo o IBGE, nos próximos 20 anos a
população acima de 60 anos vai triplicar, passando dos atuais 22,9 milhões, que
representa 11,34% da população, para 88,6 milhões, representando 39,2% da
população brasileira. Neste âmbito o envelhecer com saúde é primordial para manter
uma sociedade equilibrada. Com isso o presente estudo traz a reflexão sobre a
eficácia do treinamento físico como atividade preventiva de doenças cardíacas na
senescência.
4. OBJETIVOS
4.1. Objetivos gerais
O objetivo do presente estudo é verificar e comparar os efeitos dos
treinamentos de corrida em esteira, contínuo e acumulado sobre o miocárdio do
ventrículo esquerdo através de análises morfoquantitativas de animais idosos.
4.2. Objetivos específicos
Verificar e comparar os efeitos do treinamento contínuo e acumulado sobre o
envelhecimento, nos seguintes parâmetros do miocárdio do ventrículo esquerdo:
1) Densidade de cardiomiócitos (número de cardiomiócitos por área);
2) Área de secção transversa dos cardiomiócitos (µm2);
3) Volume do núcleo do cardiomiócito (µm³);
4) Densidade do volume das fibras de colágeno.
25
5. MATERIAIS E MÉTODOS
5.1. Animais e divisão em grupos
Foram utilizados 20 ratos Wistar (Rattus norvegicus albinus) machos, com
peso médio inicial mínimo de 300g e idade de 12 meses, procedentes do Biotério da
Universidade São Judas Tadeu. Os animais foram mantidos em gaiolas coletivas
contendo, no máximo, 5 animais em cada uma, em ambiente com temperatura
controlada de 22º-24ºC, sob ciclo claro/escuro de 12 horas, e com livre acesso à
água e alimento (Nuvilab CR1, Nuvital Nutrientes Ltda, Curitiba, PR).
Como critérios de exclusão, os animais não procederam de outra linhagem,
não foram fêmeas, nem apresentar qualquer patologia no início do protocolo e
possuir idade e peso fora do limite estabelecido nos critérios de inclusão.
Os animais foram divididos em 4 grupos com cinco animais por grupo como ilustrado
na tabela abaixo:
GRUPOS ATIVIDADE SACRIFÍCIO
CCOONNTTRROOLLEE ((GGCC)) SEM ATIVIDADE FÍSICA AOS 12 MESES
SSEEDDEENNTTÁÁRRIIOO ((GGSS)) SEM ATIVIDADE
COLOCADOS NA ESTEIRA SEM MOVIMENTO
AOS 16 MESES
TTRREEIINNAAMMEENNTTOO
AACCUUMMUULLAADDOO ((GGTTAA)) ESTEIRA:
2 X DIA :15 MIN. / 5 DIAS / 4 MESES
DOS 12 AOS 16 MESES
TTRREEIINNAAMMEENNTTOO
CCOONNTTÍÍNNUUOO ((GGTTCC)) ESTEIRA:
1X DIA: 30 MIN./5 DIAS / 4 MESES
DOS 12 AOS 16 MESES
Tabela 2- Mostra a relação dos grupos estudados na primeira coluna, o tempo e a
frequência da atividade realizada que está disposta na segunda coluna e o tempo de
vida o qual os animais foram sacrificados que se encontra na terceira coluna.
Grupo controle (GC): ratos que foram sacrificados por decapitação aos 12 meses
de idade.
26
Grupo sedentário (GS): foram colocados na esteira uma vez por dia, cinco dias por
semana, porém sem a realização de treinamento físico, somente para sofrerem o
mesmo tipo de manipulação (estresse) do grupo exercitado e foram sacrificados por
decapitação aos 16 meses de idade após 4 meses deste estudo.
Grupo de Treinamento acumulado (GTA): Estes animais foram submetidos a
treinamento de corrida em esteira ergométrica rolante (Inbramed TK-01) a partir do
décimo segundo mês de vida até completarem 16 meses. Realizaram duas sessões
diárias de quinze minutos de treinamento, uma pela manhã e outra pela tarde, cinco
dias por semana. Foram sacrificados por decapitação aos 16 meses de idade após 4
meses de treinamento.
Grupo de Treinamento contínuo (GTC): Estes animais foram submetidos a uma
sessão diária de trinta minutos, cinco dias por semana, a corrida em esteira
ergométrica rolante Inbramed TK-01 (Figura 1) a partir do décimo segundo mês de
vida até completarem 16 meses, quando foram então sacrificados por decapitação
idade após 4 meses de treinamento.
5.2. Treinamento dos animais
Processo de adaptação e teste de esforço dos animais
Todos os animais dos grupos estudados (sedentários e treinados) foram
submetidos à adaptação (uma semana; 10 min/dia; 0,3 km/h) e a protocolos de teste
de esforço máximo (TEM) em uma esteira ergométrica no início e no final do
programa de treinamento físico. O TEM constitui-se em um protocolo escalonado
com incrementos de velocidade de 0,3 km/h a cada 3 minutos, até que fosse
atingida a velocidade máxima suportada pelos animais. Esse teste serviu para
determinar a velocidade a ser utilizada pelos animais dos grupos treinados no
experimento (SILVA et al, 1997). O critério utilizado para a determinação da
exaustão do animal e interrupção do teste foi o momento em que o animal não foi
mais capaz de correr mediante o incremento de velocidade da esteira (BROOKS &
WHITE, 1978). Assim, a velocidade que foi utilizada, foi a de 70% da velocidade
27
máxima obtida no TEM para o treinamento dos animais dos grupos treinados. O
treinamento foi realizado dos 12 aos 16 meses de vida dos animais.
Protocolo de Treinamento
Após o TEM, os grupos de animais treinados foram submetidos a um
protocolo de corrida em esteira ergométrica de intensidade moderada com
velocidade ajustada a 70% da velocidade máxima atingida no TEM
1x/dia/5dias/semana com duração de 30 (trinta) minutos no grupo treinamento
contínuo (GTC) e 2x/dia/5dias/semana com duração de 15 (quinze) minutos pela
manhã e 15 (quinze) minutos à tarde, no grupo treinamento acumulado (Figura 1)
durante 4 meses seguidos.
Figura 1 – Mostra os animais dispostos em baias de acrílico sobre a esteira
ergométrica rolante Inbramed TK-01 realizando o treinamento físico.
5.3. Procedimento para Eutanásia e Coleta dos Dados
Após o treinamento os animais foram eutanasiados através de decapitação e
foram retirados os corações, separados os átrios e ventrículos e realizados
fragmentos de aproximadamente 0,5 cm2 transmurais do terço médio da parede livre
do ventrículo esquerdo foram retirados, fixados em formol a 4% em PBS 0.1M, pH
28
7,2-7,4, com sacarose a 2,5% durante 24 horas. Posteriormente foram desidratados
em solução de etanol em concentrações crescentes (70%, 95%, absoluto) por 90
minutos cada passagem. A seguir as peças foram colocadas em solução de xilol por
30 minutos a temperatura ambiente incluídos em parafina conforme rotina do
laboratório de Estudos Morfofuncionais da USJT, obtendo-se cortes com 6µm de
espessura, com lâminas descartáveis de aço inoxidável, que foram colocados em
lâminas de vidro e corados pela técnica de Hematoxilina-Eosina (HE) e Picrosirius.
O processo de coloração iniciou-se com a desparafinação e re-hidratação dos
cortes. Para tanto as lâminas foram colocadas em recipiente apropriado com xilol,
álcool absoluto, álcool a 95%, álcool 80%, álcool 75% e por último, água, no mínimo
por 5 minutos.
A seguir, as lâminas foram colocadas em solução de hematoxilina por 10
minutos, e após, lavadas em água. Posteriormente as lâminas foram colocadas em
soluções de Eosina, etanol a 95%, etanol absoluto e xilol. Depois de secas, as
lâminas foram cobertas com lamínula em Entelan (Merck, USA) tomando-se
cuidados para não formação de bolhas.
Análise morfoquantitativa
Morfometria
A morfometria é a análise em níveis macro, meso, micro e ultra estruturais de
aspecto quantitativos e bidimensionais. (WEIBEL, 1979; JENSEN, 1998)
Os dados morfométricos dos cardiomiócitos foram obtidos utilizando-se uma
câmera de vídeo acoplada a um microscópio de luz comum, de onde as imagens de
cortes transversais de cardiomiócitos foram transmitidas a um monitor integrado a
uma mesa de medições gráficas. A mesa dispunha de um cursor móvel e estava
ligada a um sistema computadorizado para análise de imagem (Axio Vision® versão
4.9.1.0).
29
Foram feitas duas fotos de cada lâmina de cada um dos cinco animais de
cada grupo em um total de 10 fotos por grupo em um total de 40 fotos utilizadas. Em
cada foto foram analisadas 15 células aleatoriamente. As seguintes medidas foram
determinadas nas lâminas coradas pela Hematoxilina e Eosina:
a) Densidade de cardiomiócitos (número de cardiomiócitos por área);
b) Área dos cardiomiócitos (µm2);
c) Volume do núcleo do cardiomiócito (µm3).
a) Densidade de cardiomiócitos
A densidade de cardiomiócitos foi obtida contando-se os cardiomiócitos
presentes em cada campo de área com aumentos de 400 vezes.
b) Área dos cardiomiócitos
A área do cardiomiócito foi determinada pelo contorno do perfil celular em
cortes com aumento de 400x (Figura 2).
Figura 2 – Fotomicrografia de corte do miocárdio representando como foi feita a
medida da área dos cardiomiócitos onde as linhas pretas são os contornos das
áreas dos cardiomiócitos e o valor em µm2 nos campos amarelos.
c) Volume do núcleo do cardiomiócito (µm3)
102,49 µm2
110,81 µm2 92,25 µm2
123,43 µm2
30
Para calcular o volume nuclear foram utilizados cortes de 400x de aumento
tendo sido utilizada a fórmula proposta por Salvatore (1947): V=(a2 x b)/1,91, onde:
V=volume do núcleo; a=diâmetro menor do núcleo; b=diâmetro maior do núcleo;
1,91=constante. As médias foram calculadas e comparadas (Figura 3).
Figura 3 – Fotomicrografia de corte do miocárdio mostrando como foi feita a medida
dos diâmetros menor e maior dos núcleos dos cardiomiócitos para calcular o seu
volume.
Estereologia
Cabe à estereologia a interpretação do arranjo estrutural tridimensional
interno baseado nas análises de fragmentos de estruturas bidimensionais
considerando a geometria e a probabilidade estatística. (WEIBEL, 1979; JENSEN,
1998)
Os dados estereológicos foram obtidos utilizando-se uma câmera de vídeo
acoplada a um microscópio de luz comum, utilizando-se uma lente de luz polarizada
de onde as imagens de cortes transversais do miocárdio do ventrículo esquerdo
foram transmitidas a um monitor integrado a uma mesa de medições gráficas. A
mesa dispunha de um cursor móvel e estava ligada a um sistema computadorizado
para análise de imagem (Axio Vision® versão 4.9.1.0).
Foram feitas duas fotos de cada lâmina de cada um dos cinco animais de
cada grupo em um total de 10 fotos por grupo em um total de 40 fotos utilizadas. Em
31
cada foto foram analisadas 15 células aleatoriamente. A seguinte medida foi
determinada nas lâminas coradas por Picrosirius:
a) Densidade de volume do colágeno.
a) Densidade de volume das fibras de colágeno
A densidade de volume expressa a fração de área ocupada pela estrutura de
interesse pela área total. Nas lâminas coradas pelo Picrosirius foram determinadas
as densidades de volume das fibras colágenas de cada grupo com aumentos de
400x. Quando coradas por este método e examinadas ao microscópio de luz (Zeiss)
dotado de lentes especiais de polarização, as fibras colágenas aparecem em cores
vermelha, amarela e verde, em um fundo escuro sem coloração. Os valores obtidos
para cada lâmina foram anotados, e utilizados para obtenção das medias
correspondentes, as quais foram comparadas estatisticamente.
Para estimar a densidade de volume do colágeno no espaço intersticial do
miocárdio, um sistema teste composto por pontos delimitados por linhas de inclusão
e exclusão, sistemática e uniformemente alocados, foi sobreposto sobre as secções
de referência usadas para a estimação da densidade de volume. O número total de
pontos é conhecido (225); a seguir, o número de pontos que caírem sobre as fibras
colágenas foi registrado (Figura 4). Então, a seguinte equação será utilizada
(BRÜEL, et al, 2002; WULFSOHN et al, 2004):
VV[EI] (colágeno do espaço intersticial) = ∑P[EI] / ∑P[DC] Onde:
P[EI] (fibras) = número de pontos que tocarem o colágeno;
P[DC] (demais componentes) = número total de pontos que do sistema-teste.
32
Figura 4 – Sistema teste com 225 pontos sobrepostos a um corte histológico do
miocárdio de animal utilizado para quantificar as fibras colágenas do miocárdio (em
vermelho ou amarelo) dos grupos de animais. Em azul aparecem os núcleos de
células cardíacas. Picrosirius. 400x
O valor da densidade de volume pode ser dado de 0 a 1, podendo também
ser expresso em percentagem (RIBEIRO, 2006), considerando como 100% o
número total de pontos (225) e calculando a porcentagem de um determinado
componente a partir do número de pontos, que, ao microscópio, esteja sobre esse
componente.
Análise Estatística
Os valores dos parâmetros analisados, obtidos para cada animal e para cada
um dos grupos foram tabulados, as médias calculadas e depois comparadas
estatisticamente pelo ANOVA fator único e teste pos hoc de Tukey com o nível de
significância de P≤0,05. A partir dos dados obtidos, conclusões foram estabelecidas.
33
6. RESULTADOS
6.1. Número médio de cardiomiócitos por campo
A figura 5 mostra o número médio de cardiomiócitos e desvios–padrões por
campo nos quatro grupos de animais. Obtivemos 26 cardiomiócitos por campo no
grupo controle; 21 cardiomiócitos por campo no grupo sedentário; 17 cardiomiócitos
por campo no grupo de treinamento acumulado e 21 cardiomiócitos por campo no
grupo de treinamento contínuo. Observou-se pouca variação entre os grupos ficando
mais evidente a diminuição de cardiomiócitos por campo no grupo dos animais de
treinamento acumulado em comparação ao grupo controle.
Figura 5 – Número médio de cardiomiocitos e respectivos desvios-padrões por
campo nos grupos de animais estudados.
6.2. Área dos cardiomiócitos
O valor médio da área do cardiomiócito nos grupos estudados estão na figura
6. Os valores obtidos foram: 135± µm2 no grupo controle; 198± µm2 no grupo
sedentário; 173± µm2 no grupo de treinamento acumulado e 130± µm2 no grupo de
GRUPOS
Nº
DE
CA
RD
IOM
IÓC
ITO
S P
OR
CA
MP
O
34
treinamento contínuo. As comparações estatísticas através do ANOVA fator único
mostraram que houve diferença significante entre os grupos onde o p<0,05.
Figura 6 – Valor médio da área do cardiomiocitos e respectivos desvios-padrões
nos grupos de animais estudados.
A tabela 3 faz referência ao valor médio da área dos cardiomiócitos através
do teste de Tukey onde mostra a diferenciação do Grupo de Treinamento Contínuo
em relação ao Grupo Controle.
Níveis Centro Limite.Inferior Limite.Superior P-valor
GS-GC 22,15 10,27 34,03 0,00
GTA-GC 38,27 25,59 50,96 0,00
GTC-GC -0,19 -12,06 11,68 1,00
GTA-GS 16,13 2,88 29,37 0,01
GTC-GS -22,34 -34,81 -9,87 0,00
GTC-GTA -38,47 -51,70 -25,23 0,00
Tabela 3: Teste de Tukey da área dos cardiomiócitos.
GRUPOS
VA
LOR
MÉD
IO D
E Á
REA
S EM
µm
2
35
A tabela 4 mostra os valores das médias, desvio padrão e ANOVA fator único
das áreas dos cardiomiócitos onde constatou-se que não houve significância no
valor médio da área do cardiomiócito entre os grupos de treinamento contínuo e
grupo controle (P=1,00). As demais comparações foram significantes (P<0,05).
Grupos Média Desvio Padrão p
Controle 128,23a 47,58
Sedentário 150,37 59,72 0,00
Acumulado 166,50 63,84
Contínuo 128,03a 48,33 Médias seguidas de mesma letra não diferem significativamente entre si.
Tabela 4: Média, desvio padrão e ANOVA fator único da área dos cardiomiócitos.
Foi observada a frequência dos tamanhos dos cardiomiocitos nos grupos de
animais estudados. Esta frequência foi dividida em cardiomiócitos pequenos, médio
e grandes. A tabela 5 mostra a distribuição percentual do número de cardiomiócitos
por grupo e a figura 7 mostra graficamente estes dados.
FREQUÊNCIA (%)
Pequeno Médio Grande
Grupo Controle 21 64 15
Grupo Sedentário 56 38 6
Grupo de Treinamento Acumulado 22 59 19
Grupo de Treinamento Contínuo 14 66 20
Tabela 5: Frequência de cardiomiócitos pequenos, médios e grandes.
Na figura 7 observamos um aumento da frequência dos cardiomiocitos (%)
pequenos no GS e depois um retorno aos valores iniciais nos grupos treinados em
relação ao GC. A proporção de cardiomiócitos médios e grandes diminui
significantivamente (P<0,05) no grupo sedentário mas retornou aos valores iniciais
nos grupos treinados em relação ao GC.
36
Figura 7 – Percentuais de frequência de cardiomiocitos pequenos, medios e grandes
nos grupos estudados. Os valores percentuais aparecem sobre as barras. Houve
diminuição da frequencia dos cardiomiocitos grandes no GS e o retorno aos valores
do GC nos grupos treinados.
6.3. Volume dos núcleos dos cardiomiócitos
A obtenção dos volumes do volume dos núcleos dos cardiomiócitos nos
grupos estudados provem da análise dos cortes em 400x de aumento tendo sido
utilizada a fórmula proposta por Salvatore, 1947: V=(a2 x b)/1,91, onde: V=volume
do núcleo; a=diâmetro menor do núcleo; b=diâmetro maior do núcleo;
1,91=constante. As médias e os erros padrões das médias foram calculados e estão
apresentadas na figura 8.
37
Figura 8 – Média e erro padrão da média do volume dos núclos dos cardiomiócitos
dos grupos estudados expresso em µm3
É possível obeservar que os valores no GTA: 28,37 µm3 e no GTC: 28,67 µm3
ficaram muito próximos ao GC que apresentou média de 23,63 µm3 de volume dos
núcleos dos cardiomiócitos. O GS: 13,85 µm3 apresentou a maior discrepência em
resultados em relação aos grupos estudados, porém sem significância estatística
(P>0,05) como relatado abaixo.
A tabela 6 mostra a média dos volumes dos núcleos dos cardiomiócitos dos
grupos estudados com os respectivos desvios padrão onde, a comparação das
medias através da análise estatística ANOVA fator único, não mostrou resultados
significantes (P>0,05).
38
Grupos Média Desvio Padrão P
Controle 23,63 12,14
P>0,05 Sedentário 13,85 6,15
Treinamento Acumulado 28,37a 12,45
Treinamento Contínuo 28,67a 16,42 Médias seguidas de mesma letra não diferem significativamente entre si.
Tabela 6: Média, desvio padrão e ANOVA fator único do volume dos cardiomiócitos
dos grupos estudados.
A tabela 7 faz referência ao valor médio do volume dos núcleos dos
cardiomiócitos através do teste de Tukey onde se mostra um equilíbrio nos
resultados do P em que a diferença aparece apenas na comparação entre o Grupo
de Treinamento Acumulado em relação ao Grupo Controle, porém sem significância
estatística (P>0,05).
Níveis Centro Limite.Inferior Limite.Superior P-valor
GS-GC 1,028857767 -6,552247957 8,609963491
P>0,05
GTA-GC 1,879837011 -5,701268713 9,460942735
GTC-GC 0,810390065 -6,770715659 8,391495789
GTA-GS 0,850979244 -6,73012648 8,432084968
GTC-GS 0,218467702 -7,799573426 7,362638022
GTC-GTA 1,069446946 -8,65055267 6,511658778
Tabela 7: Teste de Tukey para os volumes dos núcleos dos cardiomiócitos.
6.4. Densidade de volume das fibras de colágeno
A densidade de volume das fibras de colágeno, obtida através da
sobreposição do sistema teste de 225 pontos sobre 10 áreas de cortes histológicos
de cada animal para cada grupo estudado em lâminas previamente coradas por
Picrosirius e sua analise realizada em aumentos de 400x ao microscópio optico e
processadas através do software Axion Vision 4.9.1.0.
Os valores das médias dos pontos do sistema teste que tocaram as fibras de
colágeno foram submetidos à análise estatística ANOVA fator único onde não
apresentou-se significância (P>0,05) e o teste pos hoc de Tukey também não
apresentou significância (P>0,05) como mosrado na tabela 8.
39
Níveis Centro Limite.Inferior Limite.Superior P-valor
GS-GC -2,1 -16,50490117 12,30490117
P>0,05
GTA-GC 2,76 -11,64490117 17,16490117
GTC-GC 1,78 -12,62490117 16,18490117
GTA-GS 4,86 -9,544901168 19,26490117
GTC-GS 3,88 -10,52490117 18,28490117
GTC-GTA -0,98 -15,38490117 13,42490117
Tabela 8: Teste de Tukey para as densidades de volumes dos pontos do sistema
teste que tocaram as fibras de colágeno nos vários grupos estudados.Não se
observou diferença significante entre os valores dos grupos (P>0,05).
A figura 10 representa a densidade de volumes médios das fibras de
colágeno presentes nos grupos estudados, onde observa-se uma diminuição deste
volume no Grupo de Treinamento Acumulado (GTA) e um aumento do Grupo de
Treinamento Contínuo (GTC) equiparando-se ao Grupo Controle (GC).
Figura 10 – Comparativo das médias da densidade dos volumes de fibras de
colágeno dos grupos expressa em µm3
A figura 11 representa os percentuais da densidade dos volumes médios das
fibras de colágeno presentes nos grupos estudados, estes percentuais foram obtidos
assumindo que: 100% equivalente ao total de pontos do sistema teste (225) e o
valor percentual procurado equivalente à média de pontos obtidos que incindiram
sobre o colágeno de cada grupo. Observou-se que houve uma diminuição
percentual do Grupo de Treinamento Acumulado em relação aos demais grupos.
40
Figura 11 – Comparativo dos percentuais da densidade dos volumes médios de
fibras de colágeno dos grupos estudados.
41
7. DISCUSSÃO
O objetivo do presente estudo foi verificar e comparar os efeitos dos
treinamentos de corrida em esteira, contínuo e acumulado sobre aspectos
morfoquantitativos que ocorrem no miocárdio do ventrículo esquerdo com o
envelhecimento para que se possa optar por um ou outro tipo de treinamento de
acordo com a necessidade e comparar nossos resultados entre os grupos estudados
juntamente com a literatura consultada.
É sabido que o prolongamento da vida é uma aspiração de qualquer
sociedade. No entanto, só pode ser considerado como uma real conquista na
medida em que se agregue qualidade aos anos adicionais de vida. Assim, qualquer
política destinada aos idosos deve levar em conta a capacidade funcional, a
necessidade de autonomia, de participação, de cuidado, de auto-satisfação.
Também deve abrir campo para a possibilidade de atuação em variados contextos
sociais e de elaboração de novos significados para a vida na idade avançada. E
incentivar, fundamentalmente, a prevenção, o cuidado e a atenção integral à saúde.
Atualmente, chegar à velhice é uma realidade populacional mesmo nos países mais
pobres. O crescimento da população idosa é um fenômeno mundial e, no Brasil, as
modificações ocorrem de forma radical e bastante acelerada. As projeções mais
conservadoras indicam que, em 2.020, o Brasil será o sexto país do mundo em
número de idosos, com um contingente superior a 30 milhões de pessoas. (VERAS,
2009)
Em 2014 a Organização Mundial de Saúde (OMS) apresentou dados
importantes sobre o envelhecimento populacional: em 2.020, pela primeira vez na
História, o número de pessoas com 60 anos ou mais no mundo superará o de
crianças com menos de cinco anos. Uma em cada sete pessoas será idosa, então.
Em 2.050, a população acima dos 60 anos será de dois bilhões de pessoas (uma em
cada cinco) contra os 841 milhões atuais. Uma das causas de morte mais importante
na idade avançada é aquela promovida por problemas miocárdicos. Assim sendo,
fatores que mostrem influência positiva sobre o miocárdio no envelhecimento são
importantes. Este estudo foi delineado com esta finalidade.
42
Vários trabalhos foram realizados sobre os efeitos do envelhecimento no
miocárdio tanto em humanos como em animais de experimentação (FENNING et al,
2003; FREITAS et al, 2006; LEIK et al, 2010), porém muitos aspectos não estão
totalmente elucidados. Sabe-se que na durante a senescência ocorre redução no
número dos cardiomiócitos. Embora ocorra concomitantemente hipertrofia dos
cardiomiócitos remanescentes (ANVERSA & CAPASSO, 1991; BARAUNA et al,
2007), o que não prejudica a função normal do miocárdio no repouso, mas há queda
da reserva funcional do coração, que pode ser constatada quando o miocárdio é
mais solicitado, como no treinamento por exemplo (MCARDLE, 1998).
Como as funções miocárdicas dependem de parâmetros morfológicos dos
componentes do miocárdio, é natural que o conhecimento das alterações
morfométricas dos cardiomiócitos no envelhecimento, que são os principais
componentes do miocárdio, sejam importantes para a compreensão das mudanças
funcionais que ocorrem no coração nesta fase da vida.
7.1. Número e área dos cardiomiócitos
Conforme os resultados obtidos observamos que o número médio de
cardiomiócitos do Grupo de Treinamento Contínuo aumentou em 21 por campo,
aproximando-se muito do Grupo Controle (12 meses) que foi de 26 cardiomiócitos
por campo. O Grupo de Treinamento Acumulado apresentou uma média de 17
cardiomiócitos por campo o que demostra uma diminuição considerável até mesmo
frente ao Grupo de animais Sedentários, nossos dados estão de acordo com a
literatura consultada uma vez que a diminuição do número médio dos cardiomiócitos
por campo é esperado durante o envelhecimento dos animais (MANDARIN-DE-
LACERDA, 1999), e o estresse gerado durante a fase experimental do estudo que
envolveu o treinamento dos animais não alterou a evolução morfoquantitativa. Já no
Grupo de Treinamento Acumulado percebe-se que não houve benefícios do
exercício frente a uma analise morfoquantitativa.
Analisando-se a área média dos cardiomiócitos observou-se que houve uma
diminuição considerável no Grupo de Treinamento Contínuo o que praticamente
iguala-se ao Grupo Controle; este dado é importante, pois houve uma redução da
43
área média dos cardiomiócitos que, segundo a literatura, não ocorre naturalmente
durante o envelhecimento (NOBRE, et al, 2005). Provavelmente o que contribuiu
para chegarmos nestes valores tenha sido a representação de maior frequência do
número de cardiomiócitos de tamanho médio no Grupo de Treinamento Contínuo já
que segundo DE SOUZA et al (2014) o processo de remodelação cardíaca sofre
influência de vários tipos de treinamentos físicos e os benefícios desta remodelação
melhoram a qualidade de vida como mostrado nos trabalhos de OLIVE et al (2002) e
FLEG (2012).
7.2. Volume dos núcleos dos cardiomiócitos
Foi realizada a média do volume dos núcleos dos cardiomiócitos onde
observou-se que não houve diferença nos valores obtidos entre os Grupos de
Treinamento Acumulado e Treinamento Contínuo. O volume dos núcleos dos
Grupos de Treinamento em relação ao Grupo Controle não tiveram significância
estatística entre seus valores (P>0,05). O Grupo Sedentário apresentou seus valores
menores se comparados ao Grupo Controle, o que já era esperado segundo a
literatura, que demostra que o cardiomiócito procura manter a homeostase para não
comprometer a fisiologia de bombeamento sanguíneo para os demais tecidos do
corpo e, com isso, ao envelhecer, seus componentes sofrem alterações
ultraestruturais, tanto nucleares quanto citoplasmáticas, para adaptações fisiológicas
decorrentes do próprio envelhecimento (FERRO, 2014)
Contudo se analisarmos do ponto de vista de manutenção dos volumes dos
Grupos de Treinamento frente ao Grupo Controle, podemos observar que o
exercício colaborou para a manutenção de seus volumes médios, porém o
parâmetro de volume dos núcleos dos cardiomiócitos não foi determinante para
identificação de qual dos Grupos de Treinamento foi mais eficaz no processo de
envelhecimento.
7.3. Densidade de volume das fibras de colágeno
A redução da área ocupada pelos cardiomiócitos no miocárdio dos idosos é
devido a morte celular. Existem duas possibilidades para explicar esta redução:
44
necrose ou apoptose (GONÇALVES, et al, 2012). A apoptose, ou morte celular
programada é um fenómeno regulado ativamente pelas células específicas
destinadas a esta destruição (ÁGUILA, MANDARIM-DE-LACERDA & APFEL, 1998).
Este processo normalmente ocorre durante o desenvolvimento do miocárdio, a
maturação pós-natal, hipóxia, isquemia, sobrecarga, e insuficiência cardíaca
(ALBERTS, 2004). No entanto, a necrose é a morte celular devido a uma lesão
aguda causando uma resposta inflamatória (ZAZYCKI & GOMES, 2009). Acredita-se
que existem muitos fatores que determinam o envelhecimento dos cardiomiócitos:
processo oxidativo, a inflamação, o metabolismo e a alterações genéticas
(BERNHARD, 2008). O interstício é composto principalmente por colágeno
(SULLIVAN, MARTINEZ, GENIS et al., 1998). Com a perda de cardiomiócitos
decorrente do envelhecimento, haverá uma sobrecarga dos cardiomiócitos
remanescentes, o que exige um maior fornecimento de água, oxigénio, nutrientes e
eletrólitos. Estes fatores relacionados favorecem o aumento do volume intersticial
que se observa nos indivíduos idosos (GUYTON & HALL, 1997). Contudo ao
analisarmos os dados da densidade dos volumes médios de fibras de colágeno nos
grupos estudados observa-se uma diminuição percentual no Grupo de Treinamento
Acumulado em relação ao Grupo Controle onde este último apresenta valores muito
próximos ao Grupo Controle.
Tanto o Grupo de Treinamento Acumulado como o Grupo de Treinamento
Contínuo apresentaram valores percentuais muito abaixo dos valores obtidos no
Grupo Sedentário o que reflete um benefício do exercício físico no que tange à
diminuição do acúmulo de fibras de colágeno frente ao grupo que não realizou
atividade física durante seu envelhecimento.
A análise estatística não revelou significância quanto aos comparativos entre
os grupos (P>0,05), porém observou-se o aumento de fibras de colágeno nos
cardiomiócitos de animais sacrificados com 16 meses o que confirma os estudos já
realizados.
Diante disto podemos afirmar que houve diminuição no percentual de fibras
de colágeno no interstício dos cardiomiócitos dos Grupos de Treinamento
corroborando para uma influência positiva do exercício físico durante a fase de
45
envelhecimento. Observou-se uma vantagem maior do Grupo de Treinamento
Acumulado frente ao Grupo de Treinamento Contínuo.
46
8. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Baseados nos resultados obtidos é válido que se recomende aos idosos
efetuar treinamentos físicos uma vez por dia para retardar os efeitos já conhecidos
do envelhecimento sobre o miocárdio.
Como este estudo trata de evidenciar qual a melhor influência do treinamento
físico acumulado e contínuo, ficou demonstrado que ambos possuem características
benéficas durante o envelhecimento uma vez que os treinamentos podem ser
efetuados de forma continua ou acumulada.
É fundamental a continuidade deste estudo utilizando-se uma amostra maior
de animais idosos e com um tempo de treinamento maior. Sugerimos também que
seja feito uma análise morfológica utilizando-se de microscopia eletrônica e uma
análise bioquímica dos componentes do miocárdio para verificar se há diferenças
mais evidentes entre os dois tipos de treinamento durante o processo de
envelhecimento.
9. CONCLUSÃO
Utilizando o rato Wistar como modelo animal os resultados obtidos neste estudo
permitem concluir que:
1 – O envelhecimento altera positivamente os aspectos morfométricos do miocárdio
no ventrículo esquerdo;
2 – Os treinamentos acumulado e contínuo demonstraram ser eficazes para diminuir
os efeitos do envelhecimento do miocárdio no ventrículo esquerdo;
3 – O treinamento contínuo mostrou-se capaz de manter um número de
cardiomiócitos por campo próximo aos valores do grupo controle em comparação à
perda promovida pelo envelhecimento;
47
4 – A área média dos cardiomiócitos dos animais submetidos ao treinamento
contínuo foi menor comparado aos outros grupos de animais estudados;
5 – O treinamento acumulado e contínuo colaboraram para a manutenção do volume
médio dos núcleos dos cardiomiócitos;
6 – O percentual da densidade do volume médio das fibras de colágeno diminuíram
nos dois grupos de treinamento, porém não se obteve significância estatística;
7 – Podemos dizer que, de modo geral, os treinamentos acumulado e contínuo se
mostraram benéficos frente aos efeitos do envelhecimento do miocárdio no
ventrículo esquerdo.
48
10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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![ANÁLISE DE VARIÂNCIA - ANOVA - w3.ufsm.brw3.ufsm.br/adriano/aulas/anova/T[0]anova.pdf · ANÁLISE DE VARIÂNCIA - ANOVA Prof. Adriano Mendonça Souza, Dr. Departamento de Estatística](https://static.fdocumentos.com/doc/165x107/5abdd37c7f8b9ab02d8c1da8/anlise-de-varincia-anova-w3ufsmbrw3ufsmbradrianoaulasanovat0anovapdfanlise.jpg)
