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UNIVERSIDADE SÃO JUDAS TADEU Programa de Pós-graduação Stricto Sensu em Educação Física Edgar Macedo Araújo EFEITO DO EXERCÍCIO FÍSICO MODERADO SOBRE OS GRÂNULOS DO FATOR NATRIURÉTICO ATRIAL NOS CARDIOMIÓCITOS DA AURÍCULA DIREITA DE RATOS DE MEIA IDADE: ANÁLISE MORFOMÉTRICA, ESTEREOLÓGICA E ULTRA- ESTRUTURAL São Paulo 2007

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UNIVERSIDADE SÃO JUDAS TADEU

Programa de Pós-graduação Stricto Sensu em Educação

Física

Edgar Macedo Araújo

EFEITO DO EXERCÍCIO FÍSICO MODERADO SOBRE OS

GRÂNULOS DO FATOR NATRIURÉTICO ATRIAL NOS

CARDIOMIÓCITOS DA AURÍCULA DIREITA DE RATOS DE MEIA

IDADE: ANÁLISE MORFOMÉTRICA, ESTEREOLÓGICA E ULTRA-

ESTRUTURAL

São Paulo

2007

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UNIVERSIDADE SÃO JUDAS TADEU

Programa de Pós-graduação Stricto Sensu em Educação

Física

Edgar Macedo Araújo

EFEITO DO EXERCÍCIO FÍSICO MODERADO SOBRE OS

GRÂNULOS DO FATOR NATRIURÉTICO ATRIAL NOS

CARDIOMIÓCITOS DA AURÍCULA DIREITA DE RATOS DE MEIA

IDADE: ANÁLISE MORFOMÉTRICA, ESTEREOLÓGICA E ULTRA-

ESTRUTURAL

São Paulo

2007

Trabalho apresentado à Banca de Dissertação ao Programa de Mestrado em Educação Física da Universidade São Judas Tadeu como requisito à Titulo de Mestre. Área de Concentração: Bases Biodinâmicas da Atividade Física. Orientador (a): Profª Dra. Eliane Florencio Gama.

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Araújo, Edgar Macedo

Efeito do exercício físico moderado sobre os grânulos do fator natriurético atrial nos cardiomiócitos da aurícula direita de ratos de meia idade: uma análise morfométrica, estereológica e ultra-estrutural./ Edgar Macedo Araújo. - São Paulo, 2007.

75 f.: il. ; 30 cm.

Dissertação (Mestrado em Educação Física) – Universidade São Judas Tadeu,

São Paulo, 2007. Orientador: Profª. Dra. Eliane Florencio Gama

1. Grânulo Atrial. 2. Exercício Físico. 3.Morfometria. I. Título

Ficha catalográfica: Elizangela L. de Almeida Ribeiro - CRB 8/6878

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RESUMO

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O coração, órgão central do sistema vascular, tem sido objeto de estudos há vários séculos. Inicialmente descrito como uma bomba aspirante-premente, o coração foi visto e analisado apenas em seus aspectos mecânicos. Sendo responsável pela circulação do sangue e linfa através dos vasos sanguíneos e linfáticos. Modernas técnicas de investigação deram novo rumo às pesquisas científicas. O uso da microscopia eletrônica de transmissão abriu campo para novas observações e análises dos tecidos. A descoberta de grânulos secretores nos miócitos auriculares e a descrição do Fator Natriurético Atrial (ANP) deu novo impulso aos estudos do coração. Na década de 50 foi descrita pela primeira vez a presença de pequenos corpos osmiofílicos esféricos, isolados ou aglomerados, no citoplasma de cardiomiócitos atriais de cobaias. Estes grânulos são responsáveis pela fabricação e liberação do ANP na corrente sanguínea. O ANP é estimulado pela taquicardia e hipervolemia associada ao aumento da pressão contra as paredes atriais, em especial da aurícula direita. Este hormônio modela alguns sistemas, agindo como vasodilatador diminui a pressão sanguínea e a reabsorção de água e sódio facilitando assim, a natriurese e a diurese. A partir da descoberta do ANP surgiram outros peptídeos BNP, DNP e o peptídeo natriurético tipo C (CNP), que juntos constituem a família dos peptídeos natriuréticos. Porém os mais estudados são o ANP e BNP tendo estes, funções semelhantes. Estes hormônios aumentam com o processo de envelhecimento. O envelhecimento também provoca degeneração nos tecidos, assim, por exemplo, os tecidos de pessoas com idade avançada costumam responder menos aos estímulos do que das pessoas mais jovens. Outro mecanismo importante prejudicado pelo envelhecimento é o que controla a homeostase do sistema endócrino. O controle delicado do sistema endócrino diminui durante o processo de envelhecimento; por conseguinte, os níveis hormonais no sangue circulante são regulados de maneira menos precisa e as reações do controle homeostático tornam-se mais irregulares. Também foi observado um aumento na secreção do ANP em resposta a exercícios físicos tanto em indivíduos saudáveis como em cardiopatas. Para uma compreensão exata dos mecanismos funcionais de qualquer tecido corporal faz-se necessário uma análise estrutural minuciosa. Sendo o sedentarismo e o envelhecimento causas prejudiciais aos órgãos e sistemas, o nosso objetivo foi analisar quantitativa e qualitativamente os efeitos do exercício físico de moderada intensidade na aurícula direita de ratos Wistar de meia idade. Foi realizada a contagem do número e área de grânulos atriais, densidade de área ocupada pelas diferentes organelas e alterações ultra-estruturais nos cardiomiócitos. Para a realização deste estudo foram utilizados 15 ratos machos da linhagem Wistar, dividido em três grupos: 5 ratos adultos-jovens com seis meses (J), 5 ratos de meia idade com 12 meses (A) e 5 ratos de meia idade com 12 meses submetidos à treinamento aeróbio - corrida 12 meses (C). Os animais do grupo J foram eutanasiados com 6 meses de idade e os animais dos grupos A e C foram eutanasiados com 12 meses de idade. O resultado da análise dos efeitos do protocolo de exercícios físicos sobre os três grupos de ratos mostrou que no grupo de ratos corredores (C) os efeitos do exercício físico se fizeram significantes a partir da segunda semana de treinamento físico. Nesses ratos, o teste de esforço máximo mostrou uma adaptação imediata e uma melhora na resistência física. Já em relação ao peso corporal o grupo C mostrou diferença estatisticamente significante a partir da quinta semana de treinamento físico quando comparado ao grupo A. A análise da

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densidade de área ocupada pelas organelas celulares nos cardiomiócitos da aurícula direita mostrou modificações significativas nas mitocôndrias e nos grânulos. Nosso estudo também mostrou que algumas organelas sofreram alteração com relação à densidade de área, porém não foram observadas alterações morfológicas na ultra-estrutura dos cardiomiócitos. Possivelmente isso se deva ao fato da aurícula estar pouco envolvida no trabalho mecânico e ter maior função relacionada à produção de hormônios.

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LISTA DE IMAGENS, GRÁFICOS, TABELAS E ABREVIATURAS

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LISTA DE IMAGENS

FIGURA 1: Eletronmicrografia de rato jovem com 6 meses 33

FIGURA 2: Eletronmicrografia de rato do grupo A (12 meses) 33

FIGURA 3: Eletronmicrografia de rato jovem (J) 34

FIGURA 4: Eletronmicrografia de rato corredor (C) 35

FIGURA 5: Eletronmicrografia rato 6 meses (J) 36

FIGURA 6: Eletronmicrografia ratos corredores 12 meses (C) 37

FIGURA 7: Eletronmicrografia de aurícula direita de rato jovem

com 6 meses (A) 38

FIGURA 8: Eletronmicrografia de rato corredor (C) 12 meses 38

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LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 1: Quantidade de grânulos 41

Gráfico 2: Medida de área em micrômetro ao quadrado 43

Gráfico 3: Distribuição das densidades de área das organelas

Citoplasmáticas 45

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LISTA DE TABELAS

TABELA 1: Teste de esforço máximo 30

TABELA 2: Peso corpóreo 31

TABELA 3: Quantidade de grânulos na aurícula direita de ratos Wistar

submetidos a exercícios 40

TABELA 4: Medidas das áreas dos grânulos da aurícula direita de ratos

Wistar submetidos a exercícios físicos (µ2 x 1000) 42

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LISTA DE ABREVIATURAS

ANP: Fator Natriurético Atrial

BNP : Fator Natriurético Cerebral

CNP : Fator Natriurético Tipo C

DNP : Fator Natriurético Tipo D

IAM : Infarto Agudo do Miocárdio

PR : Despolarização Atrial

MMII: Membros Inferiores

MMSS: Membros Superiores

J : Grupo de Ratos Corredores

A : Grupo de Ratos Ativos

C : Grupo de Ratos Corredores

TEM : Teste de Esforço máximo

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1. INTRODUÇÃO

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1. INTRODUÇÃO

O coração, órgão central do sistema vascular, tem sido objeto de estudos há

vários séculos. Rotulado como órgão vital, órgão nobre e símbolo daquilo que não

pode ser controlado nem pelo intelecto nem pela vontade, o coração tem sido o

centro das atenções de diversas linhas de pesquisa. Fisiologistas, bioquímicos,

cardiologistas, anatomistas, psicólogos vem se alternando ao longo do tempo com o

intuito de desvendar o coração em todas as suas nuances.

Inicialmente descrito como uma bomba aspirante-premente, o coração foi visto

e analisado apenas em seus aspectos mecânicos. Sendo responsável pela

circulação do sangue e linfa através dos vasos sanguíneos e linfáticos. Uma série de

estudos se ocupou em descrever a arquitetura do miocárdio, funcionamento das

valvas, desenvolvimento ontogenético, etiologia das cardiopatias, entre outros.

O surgimento de modernas técnicas de investigação deu novo rumo às

pesquisas científicas. O uso da microscopia eletrônica de transmissão abriu campo

para novas observações e análises dos tecidos. A descoberta de grânulos secretores

nos miócitos auriculares e a descrição do Fator Natriurético Atrial (ANP) deu novo

impulso aos estudos do coração. A secreção desse hormônio é estimulada pela

taquicardia e hipervolemia associada ao aumento da pressão contra as paredes

atriais, em especial da aurícula direita.

Pesquisas recentes demonstraram que o aumento nos níveis plasmáticos do

ANP está diretamente relacionado à gravidade da insuficiência cardíaca congestiva.

Também foi observado um aumento na secreção do ANP em resposta a exercícios

físicos tanto em indivíduos saudáveis como em cardiopatas.

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As pesquisas referentes às adaptações dos tecidos aos exercícios físicos têm

se destacado nos diversos âmbitos da ciência. Em particular destacam-se as

pesquisas referentes aos efeitos da atividade física regular em diferentes fases da

vida sobre os cardiomiócitos ventriculares. As alterações morfométricas,

estereológicas e ultra-estruturais decorrentes da prática de exercícios moderados

sobre os miócitos auriculares ainda não foram estudadas.

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2. REVISÃO DA LITERATURA

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2. REVISÃO DA LITERATURA

O coração está envolvido em uma série de processos corporais de modo a

manter a homeostase dos diversos órgãos e sistemas. Suas alterações fisiológicas e

patológicas interferem em diferentes fenômenos corporais, em particular destacam-

se suas alterações estruturais nos exercícios físicos e durante o envelhecimento.

Para compreensão destes fenômenos relacionados ao Fator Natriurético Atrial é

importante conhecer suas características morfofuncionais, sua atuação como órgão

endócrino, alterações durante o envelhecimento e alterações com os exercícios

físicos.

2.1. CARACTERÍSTICAS MORFOFUNCIONAIS DO CORAÇÃO

O coração é formado por três tipos de músculo estriado cardíaco: o músculo

atrial, o músculo ventricular e as fibras musculares especializadas excitatórias que

constituem o sistema estimulante de condução do coração. Possui duas “bombas”

separadas por um septo com paredes espessas e quatro câmaras, duas inferiores

(ventrículos) duas superiores (átrios) separados pelo tecido fibroso. As câmaras

atriais e auriculares (prolongamentos dos átrios) são saculiformes com paredes

relativamente finas (Page, 1981; Winegrad, 1984; Brady, 1991). Gama (1999) em

seu estudo sobre o comprimento das superfícies externas e internas dos átrios e

aurículas de cobaias sugeriu que seus achados morfométricos levam a admitir

indiretamente a semelhança das cavidades auriculares com os tecidos glandulares.

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Foi observada a proporção foi de 1:1 (superfície externa: superfície interna) nos

átrios e 1:2, 6 (superfície externa:superfície interna) nas aurículas.

A contração do músculo cardíaco tem ritmicidade intrínseca que permite

originar os estímulos dos batimentos cardíacos e o conduz através do coração,

independentemente da estimulação extrínseca (Page, 1981; Winegrad, 1984; Brady,

1991).

2.1.2. O CORAÇÃO COMO ÓRGÃO ENDÓCRINO

Os primeiros estudos experimentais sobre o coração iniciaram nas últimas

décadas do século XIX. Em modelos experimentais pode-se avaliar a estrutura e a

ultra-estrutura tecidual, o que possibilita a avaliação das dimensões e número de

cardiomiócitos, bem como suas organelas citoplasmáticas (Franchini et al, 2001). Até

o início da década de 50 acreditava-se que o coração funcionava como bomba

preparadora ou auxiliar, destinada a receber e armazenar o sangue durante o

período de contração e relaxamento. Estudos mostraram que além de armazenar e

ejetar o sangue, o coração é também uma glândula (Kisch et al, 1956; Palade et al,

1961; De Bold et al, 1981; IIDA et al, 1988; Caliari & Tafuri, 1993; Silva et al, 2003).

2.1.3. OS GRÂNULOS ATRIAIS

Bruno Kisch (1956 apud Silva at al, 2003) descreveu pela primeira vez a

presença de pequenos corpos osmiofílicos esféricos, isolados ou aglomerados, no

citoplasma de cardiomiócitos atriais de cobaias. A análise ultra-estrutural dos

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cardiomiócitos atriais mostrou a presença grânulos denominados, grânulos atriais

específicos, sendo estes responsáveis pela síntese do ANP (Palade et al, 1961).

Skepper et al (1988) analisaram a aparente heterogeneidade dos grânulos

atriais específicos em ratos e sugeriram que as variações na ultra-estrutura seriam

devido aos diferentes ângulos de secção transversa. Estes grânulos medem 100 a

250 micrômetros de diâmetro podendo alterar a medida da sua área de acordo com a

secção e, em diferentes espécies. Localizam-se na região perinuclear, próximo às

mitocôndrias e ao complexo de Golgi e raramente são encontrados nos

cardiomiócitos dos ventrículos (Palade et al, 1961; Jamieson & Palade, 1964; IIDA et

al 1988). Avramovitch et al (1995) observaram aumento de grânulos próximos à

superfície celular em modelos experimentais de insuficiência cardíaca congestiva e,

comparando os dados quantitativos observaram que havia maior quantidade de

grânulos menores. Chapeau et al (1985) fizeram estudo nas aurículas e observaram

maior quantidade de grânulos na aurícula direita quando comparada com a

esquerda.

2.1.4. FATOR NATRIURÉTICO ATRIAL (HORMÔNIO CARDÍACO)

De Bold et al (1981) prepararam extrato de átrios e ventrículos e injetaram em

peritônio de ratos, e observaram que ocorria grande aumento na diurese, excreção

renal de sódio, diminuição da pressão arterial e aumento do hematócrito nos animais

que receberam o extrato atrial; o mesmo não aconteceu aos ratos que receberam

extrato de ventrículos. Os autores sugeriram a denominação desta substância

desconhecida como Fator Natriurético Atrial (ANP).

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O ANP foi descrito bioquimicamente como um hormônio composto por uma

cadeia de 28 aminoácidos em humanos e, posteriormente outros autores passaram a

denominar diferentemente esta mesma substância: cardiometrina, auriculina, e

atriopeptina, diferindo entre si pelo tamanho da cadeia de aminoácidos. Estes

trabalhos serviram para definir o coração como um órgão endócrino, sendo este

responsável pela fabricação e liberação de hormônios para o sistema circulatório

(Forssmann et al, 1983; Maarck et al, 1984; Currie et al 1984; Aardal & Helle, 1991;

Ohba et al, 2001). Gama (1999) mostrou através de imunomarcação e analise à

microscopia eletrônica de transmissão, a presença do ANP nos cardiomiócitos atriais

e auriculares sob a forma de granulações intensamente coradas. Foi observado

principalmente na região perinuclear dos cardiomiócitos atriais e auriculares com

predominância na aurícula direita.

O ANP é produzido nos grânulos das aurículas e são denominados grânulos

atriais específicos (Palade et al, 1961). Este hormônio modela alguns sistemas,

controlando assim, a ação do sistema renina-angiotensina, os sistemas dos nervos

simpáticos e os fluidos extracelulares circulantes, tem importante função biológica,

aumenta o fluxo e a permeabilidade capilar, agindo como vasodilatador diminui a

pressão sanguínea e a reabsorção de água e sódio facilitando assim, a natriurese e

a diurese (Ohba et al, 2001; McGrath et al, 2005).

Em trabalho realizado em ratos, Henry et al (1956 apud Silva et al, 2003)

obtiveram intensa diurese após inflarem um balão de borracha no átrio esquerdo de

cães. Foi proposto que a distensão atrial levaria à inibição da liberação de

vasopressina e à conseqüente diurese. A grande distensibilidade e a presença de

receptores de volume nos átrios são a base da hipótese formulada por Peters (1935

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apud Silva et al, 2003) de que haveria algum tipo de mecanismo próximo ao coração

que regulasse a quantidade de sangue circulante. A concentração plasmática de

ANP aumenta em resposta à distensão do tecido atrial (Silva et al, 2003).

Skepper et al (1989) ao analisarem três grupos de ratos, realizaram uma

vagotomia no primeiro grupo, expansão volumétrica das paredes atriais no segundo

grupo e no terceiro grupo de animais foi realizada vagotomia associada com

expansão volumétrica. A concentração de ANP imunorreativa e a análise ultra-

estrutural demonstraram que havia maior quantidade do hormônio e maior

quantidade de grânulos no grupo de animais submetidos à expansão volumétrica

quando comparado com os demais grupos.

Nas últimas décadas descobriu-se que a produção do ANP não se restringe

somente aos átrios e, a cada ano, novas descobertas de outros sítios secretores.

Estudos demonstraram a interação entre o ANP e outros sistemas, como por

exemplo, o imune, intestino, pulmão e o sistema nervoso entre outros. Entretanto, já

estava consolidado a idéia de um novo sistema endócrino constituído por células

produtoras de ANP, situadas principalmente nos átrios e, em menor grau, em vários

tecidos espalhados pelo organismo (Caliari & Tafuri, 1993; Gama, 1999; Engelmann

et al, 2005).

Mouton et al (1992) referem em seu trabalho que os conhecimentos obtidos

sobre o coração como órgão endócrino, devem-se voltar não apenas para a

elucidação de seus mecanismos de ação, mas também para uma elaboração e

desenvolvimento de terapêuticas mais racionais nas desordens circulatórias. Em

estudos mais recentes tem-se utilizado o peptídeo natriurético em pacientes com

injúrias circulatórias, principalmente em pacientes com doenças cardiovasculares,

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onde esse hormônio tem ação vasodilatadora (Massaru et al, 2001; Kitashiro et al,

2001; Sward et al 2001; Henry, 2002; McGrath et al, 2005).

2.1.5. MECANISMO DE LIBERAÇÃO E EFEITOS DO ANP NO SISTEMA

CARDIOVASCULAR

Estudo em ratos após a retirada da aurícula direita foi observado redução da

liberação do ANP com aumento da volemia (Varess & Sonnerbeg, 1984). Larsen et al

(2006) infundiram vasodilatadores centrais (Nitroglicerina e Nicorandil)

continuamente por 24 horas e, observaram que o ANP diminuía significativamente

após três horas de infusão com aumento da volemia. Neste mesmo estudo foi

observado que houve diminuição da pressão nas artérias e capilares pulmonares e,

diminuía também a pressão sistólica e diastólica.

Goetz (1988) descreveu os efeitos do peptídeo atrial nos sistemas

cardiovascular, renal, endócrino e neural e, observou a interação com diversos

órgãos de modo a regular o balanço hidroeletrolítico corporal e por conseqüência as

funções cardiovasculares.

Pacientes com cardiopatias tem propensão a desenvolverem retenção de

fluidos corporais, principalmente no pós-operatório de cirurgia cardíaca. Foi

observado nestes pacientes diminuições na concentração do ANP no plasma

sanguíneo, e que provavelmente reduziria as respostas renais com diminuição da

diurese (Yoshihara et al, 1998). A constituição da urina, bem como seu volume, está

diretamente relacionada com a regulação do volume e concentração osmolar do

líquido extracelular. Assim, a constância dos fluidos corpóreos resulta do importante

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papel renal de excretor final de água e soluto (Caliari & Tafuri, 1993). Foi descrito por

Peters (1935 apud Silva et al, 2003) que a hipervolemia provoca resposta diurética; a

partir de então, tentou-se explicar como essa mudança na função renal poderia ser

provocada por um volume sanguíneo alterado.

A descoberta de uma interação endocrinológica entre o coração e os rins

baseia-se em achados de que células de músculo estriado dos átrios de mamíferos

se diferenciam tanto em células contráteis como em células endócrinas (Silva et al,

2003).

O ANP, um peptídeo circulante com propriedades natriuréticas, diuréticas e

vasodilatadoras, citado por A. J. De Bold (1980 apud Silva, 2003) foi considerado, na

ocasião, como a interação hormonal entre o coração e os rins. Desde então, um

imenso número de investigações multidisciplinares tem sido conduzido para

esclarecer o papel deste peptídeo na patogênese das doenças cardiovasculares, na

regulação da pressão arterial e na excreção de sal e água (Silva et al, 2003).

Outros estudos (Stewart et al, 1992; Schibinger & Greenig,1992) concluíram

que a retirada bilateral das aurículas eliminava a liberação do ANP e bloqueava a

excreção de água e sódio e conseqüentemente ocorriam à retenção de líquidos nos

tecidos corporais, devido ao aumento rápido do volume plasmático.

Achados sobre o ANP em outros órgãos (rins, pulmões, fígado, e glândulas

supra-renais) indicam importantes efeitos hemodinâmicos e metabólicos (Bianchi et

al, 1985; Bentzen et al, 2004).

Esta liberação (ANP) ocorre devido ao estímulo de encurtamento da

musculatura do átrio (Cho et al, 1991). A contração da musculatura atrial por si só é

um estímulo suficiente para que ocorra a liberação do ANP, mas a somatória de

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contração e o estímulo extrínseco, ativam ambas as cavidades atriais de forma mais

eficaz (Skepper et al, 1989).

Schiebinger & Greening (1992) referem que os estímulos mecânicos e

hormonais, utilizando norapinefrina, endotélina e vasopressina atuam como

mediadores responsáveis pela liberação do ANP. Este hormônio aumenta com a

distensão das paredes do complexo átrio-auricular durante o aumento volumétrico do

plasma.

Seul et al (1992) observaram em ratos que o aumento do mecanismo

hemodinâmico, e a conseqüente contração-relaxamento das fibras musculares do

complexo átrio-ventricular promovia um aumento da secreção do ANP com

predomínio no átrio direito quando comparado ao ventrículo direito.

Lachance & Garcia (1991) avaliaram em ratos, os efeitos da estimulação

adrenérgica e da pressão das paredes atriais na liberação do ANP. Propuseram que

cada uma destas situações pode induzir a secreção deste hormônio, e que as duas

situações ocorrendo concomitantemente, potencializariam as respostas secretoras.

2.1.6. OUTROS PEPTÍDEOS NATRIURÉTICOS

Silva et al, (2003) referem que a partir da descoberta do ANP surgiram outros

peptídeos BNP, DNP e o peptídeo natriurético tipo C (CNP), que juntos constituem a

família dos peptídeos natriuréticos. Porém os mais estudados são o ANP e BNP

tendo estes, funções semelhantes.

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2.1.7. ANP, BNP E SUAS RELAÇÕES COM AS CARDIOPATIAS

Os peptídeos natriuréticos mais amplamente estudados em doenças

cardiovasculares são ANP e o peptídeo natriurético tipo-B (BNP) tendo estes funções

semelhantes. Este peptídeo (BNP) tem se mostrado como uma ferramenta

diagnóstica confiável para pacientes com queixas de dispnéia conseqüente de

distúrbio cardíaco, disfunção diastólica, insuficiência cardíaca, patologias das artérias

coronárias (foi observado maior quantidade de BNP quando comparado com ANP),

fibrilação atrial, doenças valvares principalmente na valva átrio ventricular e que, por

conseqüência diminui a função cardíaca sendo estas anormalidades mais comuns

em indivíduos idosos (Roffe et al, 1998; Silva et al, 2003; Cea et al, 2005; Engelmann

et al, 2005; McGrath et al, 2005).

Foi observado que a infusão endovenosa de solução salina aumentava a

pressão arterial e a concentração de ANP no plasma (Haller et al, 1987). Outros

trabalhos após infusão de ANP em jovens e idosos houve respostas significativas do

barorreflexo, e por conseqüência respostas na regulação da pressão arterial (Cox &

Detweler, 1988; Haller et al, 1987; Montorsi et al, 1987; Singer et al, 1987; Duggan et

al, 1988).

Kitashiro et al (2001) observaram em pacientes internados com hipertensão

arterial que o uso de ANP intravenoso reduziu a pressão sanguínea sistólica, pré-

carga e pós-carga e melhorou o desempenho do ventrículo esquerdo. Massaru et al

(2001) compararam o efeito do ANP associado à nitroglicerina na remodelação do

ventrículo esquerdo em pacientes com Infarto Agudo do Miocárdio (IAM). Neste

estudo foi administrado ANP e nitroglicerina, e foi observado nos sujeitos que

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receberam ANP o tratamento surtiu efeito significativo na remodelação do ventrículo

esquerdo. Outros pesquisadores realizaram trabalhos com infusão intravenosa

contínua de ANP em pacientes portadores de fibrilação atrial e insuficiência cardíaca

congestiva e observaram melhora nas primeiras 24 e 48 horas da fibrilação atrial,

melhora na resistência vascular periférica, pressão arterial sistólica, além de

decréscimo significativo na resistência vascular pulmonar, acréscimo na excreção de

diurese e sódio, decréscimo significativo de creatinina com melhora da

hemodinâmica (Kitashiro et al, 2001; McGrath et al, 2005).

No estudo de Sward et al (2001) foi infundido ANP intravenoso continuo em

pacientes com disfunção renal aguda e, foi observada resposta significativa na

hemodinâmica nas primeiras 48 horas, aumento da filtração glomerular e fluxo renal,

diminuição da resistência vascular renal com aumento na fração de filtração.

Ehrsan et al (1983) sugerem que pessoas idosas apresentam níveis de ANP

elevado no plasma sanguíneo, observaram neste trabalho que indivíduos com

pressão atrial elevada apresentavam grande concentração de ANP na circulação

sanguínea, principalmente durante exercícios físicos.

2.1.8. ENVELHECIMENTO

As alterações que o processo de envelhecimento provoca nos tecidos

apresentam caráter degenerativo; assim, por exemplo, os tecidos de pessoas com

idade avançada costumam responder menos aos estímulos do que das pessoas

mais jovens. Outro mecanismo importante prejudicado pelo envelhecimento é o que

controla a homeostase do sistema endócrino. O controle delicado do sistema

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endócrino diminui durante o processo de envelhecimento; por conseguinte, os níveis

hormonais no sangue circulante são regulados de maneira menos precisa e as

reações do controle homeostático tornam-se mais irregulares (Pickles, 2000). Outra

alteração importante no sistema cardiovascular durante o envelhecimento é o

aumento da pressão arterial, principalmente após a sexta década da vida (Ikeme,

1982; Kotchen et al, 1982; Marmot et al, 1985). Trabalho sugere que infusão de ANP

aumenta a excreção de água e sódio, diminui a resistência vascular periférica e por

conseqüência diminui a pressão arterial (Anderson et al 1987).

2.1.9 CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS E MORFOLÓGICAS DO CORAÇÃO

RELATIVAS AO ENVELHECIMENTO

Com o envelhecimento há uma tendência de mudanças nessa musculatura.

Exames eletrocardiográficos, ecocardiográficos e estudos histológicos mostraram

que há alterações morfológicas e fisiológicas no coração; alterações no tempo de

despolarização átrio-ventricular (intervalo PR), aumento da bradicardia, diminuição

na fração de ejeção, diminuição dos cardiomiócitos e fibras elásticas, depósito de

gordura e fibrose, diminuição da sensibilidade β-adrenérgico, redução do transporte

de cálcio prolongando assim a contração e retardando o relaxamento do coração e,

diminuição gradual de capilares (Roffee et al, 1998; McGrath et al, 2005).

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2.1.10. EFEITO DO EXERCÍCIO FÍSICO NO SISTEMA CARDIOVASCULAR

A resposta cardiovascular ao treinamento pode depender do tipo de exercício.

As duas modalidades atléticas tipicamente escolhidas como exemplos são: a corrida

de longa distância e o levantamento de peso. O corredor de longa distância

(exercício aeróbico) experimenta longos períodos de exercício moderado, com

pequena elevação prolongada do débito cardíaco e freqüência cardíaca, e elevação

relativamente pequena da pressão arterial. Em contraste, o levantador de peso

(exercício anaeróbico) tem períodos curtos de exercício extremamente intenso, com

pequena elevação do débito cardíaco e acentuada elevação da pressão arterial

(Vogelsang et al, 2006).

2.1.11. CARDIOPATIAS E EXERCÍCIOS FÍSICOS

A isquemia do miocárdio é a maior causa de morbidade e mortalidade

associada à doença da artéria coronária em indivíduos jovens e idosos (Roffe et al,

1998). Estudos revelam que exercícios (corrida e natação) têm ação protetora,

melhora a contração muscular, diminui a pressão arterial sistólica e diastólica e,

diminuem também o índice de doenças do coração, principalmente com exercícios

aeróbicos (Silva, 1997; Roffe et al, 1998; McGrath et al, 2005). Outros pesquisadores

mostraram que o exercício aeróbico provoca alterações morfológicas e óxidativas

nas mitocôndrias em coração de ratos velhos (24 meses) comparando com animais

jovens (Powers et al, 2004). Neste mesmo estudo sugeriram que o exercício

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aeróbico melhorava o fluxo do cálcio reduzindo assim a sua velocidade para o

retículo sarcoplasmático e por conseqüência melhorava a diástole.

Estudos mostraram aumento de 50% nos níveis plasmáticos de ANP após

seis minutos de exercício na posição estática em indivíduos normais após dois dias

(48h) de exercícios (Onuaha et al, 1998; Huang et al, 2002). No estudo de

Engelmann et al (2005) foi observado aumento significativo de ANP e BNP durante

30 minutos de exercício em pacientes com fibrilação atrial. O nível de BNP diminui

significantemente na recuperação e o decréscimo do ANP não foi significante

durante a recuperação pós-exercício.

Ohba et al (2001) referem que em doenças do coração, especificamente do

ventrículo onde há prejuízo a fração de ejeção, os níveis de BNP superam o ANP,

sugere ainda que o BNP possa ser um importante marcador para detectar patologias

relacionadas a fração de ejeção do ventrículo esquerdo e também em indivíduos com

Infarto Agudo do Miocárdio.

2.1.12. EXERCÍCIO FÍSICO E A RELAÇÃO COM OS HORMÔNIOS CARDIACOS

(ANP E BNP)

Durante o exercício ergométrico e moderado (aeróbico) com os membros

superiores (MMSS) e membros inferiores (MMII) na posição vertical comparada com

posição supina foi observada que a pressão arterial média não muda, porém a

concentração do ANP no plasma aumentava significantemente na posição vertical

(Vogelsang et al, 2006). Estudos mostraram que, em indivíduos normais, jovens e

idosos, às concentrações de ANP circulante no plasma na posição supina

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comparada com ortostatismo eram diminuídas nos dois grupos e, aumentavam

significantemente com o envelhecimento (Haller et al, 1987; Onuoha et al, 1998).

Os resultados de estudos ecocardiográficos sugerem que as alterações

estruturais cardíacas em atletas podem ser diferentes, de acordo com a modalidade

esportiva e o tipo de treinamento físico ao qual são submetidos (Ghorayeb at al,

2005; Ghorayeb at al, 2005). Durante a atividade física, vários mecanismos

morfofisiológicos são ativados para manter a homeostase frente à sobrecarga. Foi

observado aumento significativo dos níveis de ANP plasmático em corredores de

elite, bem como em atletas participantes de ultramaratona. Neste mesmo trabalho foi

observado aumento significativo de BNP. Os autores sugerem que este aumento

pode ser atribuído parcialmente às lesões do miocárdio durante a competição

(Barletta et al, 1998).

Foi avaliada a função cardíaca, nível do ANP e o BNP durante exercício com

bicicleta e hand-grip (apreensão palmar) em indivíduos do sexo masculino

saudáveis. Os níveis de ANP no plasma tiveram aumento em 236% durante o

exercício com bicicleta e aumento de 77% com exercício de hand-grip, sendo

significativa para ambos os exercícios. O BNP também aumentou durante o exercício

com bicicleta em 41% e de 30% no exercício com hand-grip. Estes dados sugerem

que durante os exercícios a liberação de ANP e BNP é regulada diferentemente e

está diretamente relacionada a mudanças das funções do átrio direito e do ventrículo

esquerdo respectivamente (Barletta et al, 1998).

Ohba et al (2001) referem que os níveis de BNP são mais elevados que os

níveis de ANP no plasma em atletas no repouso. Ainda neste trabalho verificaram

aumento na resposta dos níveis de ANP e BNP em atletas de ultramaratona, antes e

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após a prova. Ambos os hormônios aumentaram as concentrações plasmáticas,

porém só o ANP teve aumento significativo.

Para uma compreensão exata dos mecanismos funcionais de qualquer tecido

corporal faz-se necessário uma análise estrutural minuciosa. Sendo o sedentarismo

e o envelhecimento causas prejudiciais aos órgãos e sistemas, o nosso objetivo foi

analisar os efeitos do exercício físico moderado na aurícula direita de ratos Wistar de

meia idade, e sua relação com a secreção do ANP.

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3. OBJETIVOS

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3. OBJETIVOS

3.1. OBJETIVO GERAL:

Sendo a aurícula direita uma glândula responsável pela fabricação e

liberação do Fator Natriurético Atrial, o nosso objetivo foi analisar quantitativa,

morfométrica e estereológica os efeitos do exercício moderado sobre os

cardiomiócitos da aurícula direita de ratos Wistar de meia idade.

3.1.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: realizar análise quantitativa e qualitativa

das organelas citoplasmática da aurícula direita.

3.1.2. Análise quantitativa:

- número de grânulos atriais;

- área dos grânulos atriais;

- densidade de área ocupada pelas diferentes organelas.

3.2. Análise qualitativa:

- alterações ultra-estruturais nos cardiomiócitos.

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4. MATERIAIS E MÉTODOS

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4. MATERIAIS E MÉTODOS

4.1. AMOSTRA

Para a realização deste estudo foram utilizados 15 ratos machos (Rattus

norvegicus) da linhagem Wistar, com 6 meses de idade, provenientes do Biotério

Central da Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Os animais foram

reunidos aleatoriamente em 3 diferentes grupos:

- GRUPO JOVEM (J) - 5 ratos adulto-jovens sedentários (seis meses)

- GRUPO MEIA IDADE COM POUCA ATIVIDADE (A) - 5 ratos de meia

idade (doze meses)

- GRUPO MEIA IDADE CORREDOR (C) - 5 ratos de meia idade

submetidos à treinamento física - corrida (doze meses).

Os animais dos grupos A e C permaneceram alojados em caixas de

polipropileno providas de bebedouro e comedouro, que foram mantidas em

condições ambientais controladas de temperatura (22ºC) e de iluminação (ciclo de 12

horas claro/12 horas escuro). Para estes grupos (A e C) foi fornecido ração comercial

referência para ratos (Nuvital®) e água ad libitum. Os procedimentos utilizados nesta

investigação científica foram conduzidos em acordo com os princípios éticos de

experimentação animal da Comissão de Bioética da Faculdade de Medicina

Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo (Protocolo nº 463/2004).

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4.2. PROTOCOLO EXPERIMENTAL

O programa de atividade física foi instituído apenas para os animais do grupo A

e do grupo C. Os animais do grupo J não realizaram atividade física, foram

eutanasiados aos 6 meses de idade, o coração foi retirado e fragmentos da aurícula

direita foram processados para análise morfométrica, estereológica e ultra-estrutural

em microscópio eletrônico de transmissão de acordo com protocolo.

Os ratos iniciaram o programa de atividade física (corrida) em esteira

ergométrica (Inbrasport®) a partir dos seis meses de idade (180 dias) até os 12

meses (360 dias) de idade. Contudo, estes animais foram inicialmente habituados à

atividade física em esteira, durante duas semanas, para depois iniciar o protocolo

experimental. Ainda, de acordo com a performance na esteira, cada animal foi

classificado por meio de uma escala de 1-5. Os animais classificados como um (1)

eram aqueles que se recusaram a correr, como dois (2) aqueles abaixo da média de

corredores (esporádico, para e corre, corre em direção contraria), como três (3) os

corredores médios, como quatro (4) aqueles acima da média de corredor (corredor

consistente, mas ocasionalmente retrocede na esteira) e cinco (5) os excelentes

corredores (mantém consistentemente na esteira) (DISHMAN et al, 1988). Apenas os

animais classificados como três (3) ou maior que este (4 e 5) foram incluídos nos

grupos de estudos (A e C). Os animais classificados como um ou dois (1 ou 2) foram

excluídos do experimento.

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4.3. PROTOCOLO DE ATIVIDADE FÍSICA PARA OS ANIMAIS DO GRUPO C

Os animais do grupo C realizaram um programa de atividade física constante

de intensidade moderada. Correram na esteira 5 vezes por semana.

Para determinar a intensidade do exercício físico aplicado, os animais do

grupo C foram primeiramente submetidos ao teste de esforço máximo.

Assim, para a instituição do protocolo inicial foi necessário um primeiro teste

de esforço máximo (TEM), onde a velocidade inicial da esteira foi 0,3 Km/h e a cada

quatro minutos a velocidade foi aumentada na mesma proporção (0,3 Km/h),

conforme o protocolo de Silva et al (1997). A média das velocidades máximas em

que cada animal conseguiu correr na esteira correspondeu à velocidade máxima do

exercício.

Foram realizados seis testes de esforço máximo nos animais (um teste/mês

durante o experimento) para a manutenção do protocolo de exercício. Desta forma, o

protocolo de atividade física para este grupo de animais variou mensalmente de

acordo com os resultados obtidos nos testes de esforço máximo. Assim, na primeira

semana após o teste, os animais foram submetidos à atividade física com duração

de 30 minutos, na segunda semana com duração de 40 minutos, na terceira semana

com duração de 50 minutos e na quarta semana com duração de 60 minutos. A

velocidade máxima estipulada no protocolo de atividade física correspondeu a 60%

da velocidade média máxima do exercício. Um sétimo teste de esforço foi realizado

antes da eutanásia dos animais, para saber a eficiência do treinamento.

Em cada teste de esforço máximo, foi realizada a pesagem dos animais.

Assim sendo, foram realizadas sete pesagens.

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4.4. PROTOCOLO DE ATIVIDADE FÍSICA PARA OS ANIMAIS DO GRUPO A

Os animais do grupo A desenvolveram atividade física somente uma vez por

semana com duração de dez minutos. A velocidade estabelecida para este grupo foi

a menor cabível, isto é 0,3 Km/h, apenas para este grupo de animais não perder a

habilidade para correr.

Da mesma forma que os animais do grupo C, os animais do grupo A foram

submetidos a sete testes de esforço máximo e a sete correspondentes pesagens no

decorrer do experimento.

4.5. EUTANÁSIA DOS ANIMAIS

Os animais do grupo J foram eutanasiados com 6 meses de idade e os animais

dos grupos A e C foram eutanasiados com 12 meses de idade.

Os animais foram anestesiados com injeção de tiopental intraperitonial

(40mg/kg de peso corpóreo, Sigma®, USA) e após incisão na região esternal o

coração foi retirado e fragmentos da aurícula direita foram processados para análise

morfométrica, estereológica e ultra-estrutural ao microscópio eletrônico de

transmissão.

4.6. ANÁLISE ULTRA-ESTRUTURAL

A análise dos aspectos ultra-estruturais da aurícula direita foi feita de acordo

com o seguinte protocolo: após anestesia e retirada do coração e dissecção da

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aurícula direita, a mesma foi reduzido a fragmentos de cerca de 1 mm3 que foram

fixados em glutaraldeido a 5% em tampão fosfato (0,2M, pH 7,3), durante 3 horas.

Os fragmentos foram lavados 3 vezes em tampão fosfato (0,1M, pH 7,3) por 5

minutos cada, e pós fixados em tetróxido de ósmio a 2% em tampão fosfato (0,1, pH

7,3) durante 2 horas. Os fragmentos foram deixados à noite em solução de acetato

de uranila a 0,5% com sacarose (540mg/100ml) e após lavagem em tampão fosfato,

foram desidratados em série crescente de álcoois (álcool 70% + uralina à 1%, álcool

100% e óxido de propileno) e incluídos em araldite com embebição prévia em

solução 1:1 de resina mais óxido de propileno, durante 8 horas, sob rotação. A

seguir, foram embebidos em resina pura durante 5 horas e finalmente incluídos na

mesma, em forma de silicone a 60ºC durante 5 dias. Cortes ultrafinos foram obtidos

com faca diamante, em ultramicrótomo e após contrastação com acetato de uranila e

citrato de chumbo foram analisados em um microscópio eletrônico de transmissão

JEOL JSM do Laboratório de Investigação do Instituto de Ciências Biomédicas da

Universidade de São Paulo.

4.7. ANÁLISE MORFOMÉTRICA E ESTEREOLÓGICA

Foi utilizado aumento de X7.500 em microscopia eletrônica de transmissão,

fotografado 28 campos aleatoriamente de cada grupo de ratos. A análise

morfométrica (área em micrômetro ao quadrado) foi realizada no programa de

análise de imagem AxioVision do Laboratório de Movimento Humano da

Universidade São Judas Tadeu. O número de grânulos foi estimado através da

contagem direta em eletronmicrografias digitalizadas. A análise estereológica foi feita

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nos mesmos 28 campos de cada grupo, sendo utilizado o sistema teste M 44

adaptado para 400 pontos. Foram estudadas as seguintes organelas citoplasmáticas:

núcleos, capilares, espaço intersticial, grânulos e mitocôndrias.

4.8. ANÁLISE ESTATÍSTICA

Os resultados foram apresentados como média mais erro padrão da média.

Para verificar se havia diferença significativa na quantidade e medida da área dos

grânulos entre os três grupos (J, A e C) foram aplicados a Análise de variância

(ANOVA) e o teste de Tukey. Nos casos em que o pressuposto da homogeneidade

de variância não foi confirmado, foi aplicado o teste de Kruskal-Wallis.

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5. RESULTADOS

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5. RESULTADOS

Nos testes de esforço máximo observou-se que os animais do grupo C tiveram

um melhor desempenho do que os animais do grupo A. Onde apesar de verificado

um decréscimo de ambos os grupos, na velocidade média no último teste, os animais

treinados do grupo C mantiveram em todo o período do experimento velocidades

(média) superiores aos animais com pouca atividade (A). Os resultados referentes

aos testes de esforço máximo estão representados na tabela 1.

Tabela 1 – média da velocidade máxima (Km/h) obtida nos testes de esforço máximo dos animais dos grupos A e C. As letras iguais significam que não houve diferença significativa (p>0,05) entre os grupos, pelo teste t-Student.

TESTE DE ESFORÇO MÁXIMO (Km/h)

MESES GRUPO A (N=5) GRUPO C (N=5)

1 0.86±0.03a 0.9±0.03a

2 0.81±0.04a 1.14±0.04b

3 0.81±0.03a 1.2±0.05b

4 0.73±0.04a 1.3±0.05b

5 0.69±0.04a 1.2±0.05b

6 0.66±0.04a 1.2±0.05b

7 0.6±0.04a 1.0±0.05b

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5.1. PESO CORPÓREO

Antes de cada teste de esforço máximo os animais foram pesados. No dia da

eutanásia, os animais também foram pesados e as médias dos pesos dos animais

dos grupos J, A e C estão apresentados na tabela 2. Os animais do grupo J foram

pesados apenas antes da eutanásia. A média do peso corpóreo deste grupo foi de

441,6 ± 59g.

Observou-se que os animais grupo C apresentaram menor peso corporal que os

animais do grupo A, porém estas médias diferiram significativamente (p≤0,05) a partir

da quinta pesagem (Tabela 2).

PESO (G)

MESES

GRUPO A (N= 5) GRUPO C (N= 5)

1

421±9,1a 421,3±7,9a

2

446,2±9,2a 431,9 ±7a

3

465,4±8,9a 449,7±7,7a

4

483,4±9,5a 461,2±7,7a

5

497,2±9,6a 472,2±7,6b

6

505,4±10,28a 478,5±8,8b

7

488±11,64b 468,5±9,9b

.

Tabela 2 – Diferença entre as médias de peso (g) dos grupos jovem (J), pouca atividade (A) e corredor (C). No grupo J, os animais foram eutanasiados aos seis meses de idade com peso de 441,6±59. Letras diferentes na mesma coluna indicam diferença significativa (p≤0,05) pelo teste t-Student.

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5.2. ANÁLISE ULTRA-ESTRUTURAL, MORFOMÉTRICA E ESTEREOLÓGICA

5.2.1. ANÁLISE ULTRA-ESTRUTURAL

A análise das eletronmicrografias da aurícula direita dos grupos ratos: J

(Figs.1, 3, 5, e 7A ), grupo A (Figs. 2 e 7B) e grupo C (Figs. 4, 6 e 8) apresentaram

alterações nas organelas e alterações principalmente nos grânulos quando analisado

quantitativamente e qualitativamente.

No grupo J observamos menor concentração de cromatina na membrana

nuclear, a membrana citoplasmática bem definida, grande quantidade de

mitocôndrias e miofilamentos. As mitocôndrias apresentaram cristas bem evidentes,

e ainda observamos a presença de grânulos eletrondensos próximos às mitocôndrias

e ao complexo de golgi (Figs 1, 3, 5 e 7A ).

As eletronmicrografias do grupo A mostraram membrana perinuclear e

mitocôndrias pouco definidas, grande quantidade de miofilamentos, grânulos em

pequena quantidade, pouco eletrondenso, diâmetros menores e dispersos ao longo

do citoplasma (Figs 2 e 7B).

Nas aurículas direitas do grupo C observamos os cardiomiócitos com

sarcômeros e linhas Z bem definidas e espaço intersticial alargado (Fig. 6). A

eletronmicrografia obtida destes animais (C) mostrou aglomerações de grânulos

localizados na região perinuclear e ao longo do citoplasma (Fig. 8). Estes grânulos

estão em maior quantidade no grupo C quando comparados aos demais grupos

(Figs. 7A e B , 6 e 8).

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Figura 3. Eletronmicrografia de rato jovem (J).Observar nesta imagem grânulos eletrondensos (G), mitocôndrias com cristas aparentes e bem definidas (M) e pequena quantidade de miofilamentos, porém bem definidos (m).

M

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Figura 4. Eletronmicrografia de rato corredor (C). Observar aglomeração de grânulos eletrondensos e bem definidos (G), mitocôndrias pouco definidas sem cristas aparentes (M) e grande quantidade de miofilamentos (m) com sarcômeros com linhas Z bem definidas (seta cheia).

M

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G

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G M

M

Figura 5. Eletronmicrografia rato 6 meses (J). Observar espaços intercelulares (setas cheias), pequenas quantidade de grânulos (G), presença de capilar (C) e grande quantidade de mitocôndrias (M).

C

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G

Figura 6. Eletronmicrografia ratos corredores 12 meses (C). Mostrando espaço intercelular (estrelas), observar aglomeração de grânulos (G), grande quantidade de miofilamentos (m), sarcômeros com linhas Z bem definidas (seta cheia), mitocôndrias entre os grânulos (M).

m

MM

G

G

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Figura 7. Eletronmicrografia de aurícula direita de rato jovem com 6 meses (A). Em A observar a presença de grânulos atriais específicos na região perinuclear (seta cheia), presença de grande quantidade de mitocôndrias (cabeça de seta) e membrana nuclear com grande concentração de cromatina (seta com duas pontas) e de rato com pouca atividade física de 12 meses (B) observar grânulos na região perinuclear e ao longo do citoplasma (seta cheia), miofilamentos (cabeça de seta), linhas Z (duas setas). Observar ainda na região perinuclear pouca concentração de cromatina (seta).

Figura 8: Eletronmicrografia de rato corredor (C) 12 meses. Observar aglomerado de grânulos próximos à membrana celular, estes grânulos estão visíveis também na região perinuclear, porém com pouca densidade (G), observar também os diâmetros destes grânulos, maiores comparando com as eletronmicrografias dos grupos J e A (Figs. 7A e B); apresenta grande quantidade de mitocôndrias (M) espaços intersticiais bem definidos (setas cheias), núcleo (N) com cromatina pouco densa (seta).

A B

M

G G

MM

M

N

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Fig.

Ele

tronm

icro

graf

ia d

o gr

upo

de ra

tos

ativ

os (A

) e c

orre

dor (

B) m

ostra

ndo

mio

filam

ento

s (s

etas

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ias)

com

linh

as Z

(ca

beça

s de

set

as)

bem

def

inid

as. E

stas

est

rutu

ras

apar

ente

men

te n

ão m

udam

com

a id

ade

e co

m e

xerc

ício

.

B

A

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5.2.2. ANÁLISE MORFOMÉTRICA

Para análise da quantidade de grânulos foi aplicado o teste de Levene para

verificar a homogeneidade de variâncias entre os três grupos e observamos que as

variâncias são iguais. Depois foi aplicado o teste ANOVA para verificar a diferença

na quantidade de grânulos nos grupos e houve diferença significativa (p=0,006). O

teste de Tukey (tabela 3) apontou a diferença entre os grupos J e C. Não houve

diferença significativa (p>0,05) na quantidade de grânulos entre os grupos J e A e

entre A e C (Tabela 3).

QUANTIDADE DE GRÂNULOS NA AURÍCULA DIREITA DE RATOS

WISTAR SUBMETIDOS A EXERCÍCIOS FÍSICOS

Grupo

6 m (J)

12 m (A)

12 m (C)

Média ± EPM

13,4±2,7*

21,5±3,8

30,3±4,4*

GMM

Tabela 3: Observar média e erro padrão da média da quantidade dos grânulos na aurícula direita de ratos Wistar dos grupos J, A e C. Foram avaliadas 28 imagens de cada grupo de ratos. *p=0,006.

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Avaliando a distribuição das quantidades de grânulos nas aurículas direitas

dos três grupos de ratos, observamos que não houve homogeneidade entre os três

grupos, além do que nos grupos J e A ocorreram valores discrepantes. Comparando

os três grupos de ratos (J, A e C), observamos que houve um aumento dos valores

medianos. Sendo o menor valor no grupo J e o maior valor no grupo C (gráfico 1).

j (6 ) d tá i (12 ) d (12 )

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

16

16

quan

tidad

e de

grâ

nulo

s

Gráfico 1. O gráfico mostra que não há homogeneidade entre os três grupos de ratos e também não há homogeneidade entre os ratos do mesmo grupo. Houve valores discrepantes na quantidade de grânulos dos grupos J e A. Observar a mediana dos grupos A e C.

Grupo J Grupo A Grupo C

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Para analisar a área dos grânulos entre os três grupos, foi aplicado o teste de

Kruskall-Wallis e houve diferença significativa, p≤0,001 (Tabela 4). Não foi usada a

ANOVA, pois as variâncias eram diferentes (teste de Levene). Não podemos usar o

Tukey, pois ele é um teste para ANOVA. Comparando a área dos grânulos entre o

grupo J, A e C houve diferenças significativas entre os três grupos de ratos p≤0,000

(tabela 4).

MEDIDAS DAS ÁREAS DOS GRÂNULOS DA AURÍCULA DIREITA DE RATOS WISTAR SUBMETIDOS A EXERCÍCIOS FÍSICOS (µ2 x 1000)

Grupo

6 m (J)

12 m (A)

12 m (C)

Média ± EPM

24,2±1,2

32,0±1,3

56,7±2,4

Tabela 4: Observar as medidas das áreas dos grânulos da aurícula direita entre os grupos de ratos Wistar (J,A e C). Houve significância nas medidas das áreas entre os três grupos de ratos (p≤0,000).

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Avaliando a distribuição das medidas nas áreas dos grânulos das aurículas

direitas dos três grupos de ratos, houve diferenças significativas nos três grupos

(p≤0,000). Observamos homogeneidade entre os grupos de ratos J e A, embora os

três grupos também apresentaram valores discrepantes (gráfico 2).

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

7678 113

41

62

103

37

m

edid

a de

áre

a em

mic

rôm

etro

ao

quad

rado

Gráfico 2: Indica homogeneidade na medida de área dos grânulos entre os ratos do mesmo grupo J e A. Entre os ratos do grupo C não houve homogeneidade. Observar também valores discrepantes nos três grupos de ratos.

Grupo J Grupo A Grupo C

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5.2.3. ANÁLISE ESTEREOLÓGICA DENSIDADE DE ÁREA

A análise estereológica do tecido auricular mostrou que houve alterações

significativas na densidade de área de algumas organelas citoplasmáticas nos três

grupos de ratos após a prática de exercício físico, associada ao processo de

envelhecimento.

Foi observado aumento significativo na densidade de área dos grânulos no

grupo de ratos corredores em relação aos grupos de ratos jovens e de pouca

atividade física (Gráficos 3A e 3C; 3B e 3C).

Observamos que a densidade de área ocupada pelas mitocôndrias foi

significativamente maior no grupo de ratos jovens do que nos grupos de ratos de

pouca atividade física e corredores (Gráficos 3A e 3B; 3A e 3C).

A densidade de área ocupada pelos núcleos, espaços intercelulares, capilares

e outras estruturas não houve diferença significativa nos três grupos de ratos.

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6 meses (J)

21,312,19,45

1,04

1,46

61,73mitocrôndias

capilares

espaço intercelular

grânulos

núcleos

outros

12 meses (A)

13,260,3113,20,86

5,14

67,31

12 meses (C)

14,612,511,86

2,84

1,48

65,8

Gráfico 3. Distribuição das densidades de área das organelas citoplasmáticas entre os grupos J e C. Observar o aumento na densidade de área dos grânulos no grupo de ratos corredores (C).

A

B C

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6. DISCUSSÃO

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DISCUSSÂO Nosso estudo mostrou os efeitos benéficos do exercício moderado sobre a

capacidade aeróbia e a função endócrina do coração no envelhecimento.

A análise dos efeitos do protocolo de exercícios físicos sobre os três grupos

de ratos mostrou que no grupo de ratos corredores (C) os efeitos do exercício físico

se fizeram significantes a partir da segunda semana de treinamento físico. Nesses

ratos, o teste de esforço máximo mostrou uma adaptação imediata e uma melhora na

resistência física. Já em relação ao peso corporal o grupo C mostrou diferença

estatisticamente significante a partir da quinta semana de treinamento físico quando

comparado ao grupo A.

Em resposta a estímulos como, distensão das paredes do complexo átrio-

auricular durante o aumento volumétrico do plasma (Schiebinger & Greening, 1992),

distensão-redução das paredes do complexo átrio-auricular (Seul et al, 1992),

aumento da freqüência cardíaca (Tanaka et al, 1986) os cardiomiócitos atriais

aumentam a secreção do ANP, predominantemente na aurícula direita (Seul et al,

1992). Também em resposta ao processo de envelhecimento observa-se aumento

significativo nos níveis plasmáticos do ANP (Davis et al, 1997; Pollack et al; 1997;

Wu et al; 1997). Diversos trabalhos foram realizados analisando a relação entre a

secreção do ANP e a atividade física (Haller et al, 1987; Barletta et al, 1998; Iemitsu

et al, 2002; Engelmann et al, 2005; Vogelsang et al, 2006). Assim, Toft et al (1990)

observaram aumento significativo dos níveis de ANP plasmático em corredores de

elite. Ohba et al (2001) analisaram os níveis do ANP em atletas participantes de

ultramaratona e observaram que este hormônio aumenta significativamente no

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plasma sanguíneo. Esses trabalhos sugerem que a atividade endócrina aumentada

está relacionada a danos miocárdicos durante exercícios físicos intensos. O trabalho

de Iemitsu et al (2002) mostrou aumento da expressão genética (RNAm) do ANP e

BNP em resposta ao exercício aeróbio em ratos idosos.

O presente trabalho analisou quantitativa e qualitativamente os efeitos do

exercício prolongado e moderado sobre as organelas citoplasmáticas e em especial

sobre os grânulos da aurícula direita em ratos Wistar durante o processo de

envelhecimento. A análise da densidade de área ocupada pelas organelas celulares

nos cardiomiócitos da aurícula direita mostrou modificações significativas nas

mitocôndrias e nos grânulos.

Embora o aumento do exercício físico seja acompanhado de aumento na

atividade celular (em particular as mitocôndrias aumentam a sua atividade de modo a

suprir a célula de energia), em nosso estudo observamos uma diminuição da

densidade de área ocupada pelas mitocôndrias nos grupos de ratos A e C.

Provavelmente esse resultado tenha sua explicação relacionada à função dos átrios

e aurículas. Pois estes são componentes cardíacos não voltados primordialmente à

função mecânica e sim endócrina. Talvez o discreto aumento observado no grupo C

esteja relacionado ao aumento da função endócrina devido ao exercício físico.

A densidade de área ocupada pelos grânulos atriais quase triplicou. Houve

resposta significativa, com aumento na quantidade dos grânulos auriculares no grupo

de ratos de meia idade corredores em relação aos ratos jovens. A análise da área

dos grânulos nos três grupos mostrou diferença significativa entre eles. Observamos

aumento na área dos grânulos com o envelhecimento e com o envelhecimento

acompanhado de exercícios aeróbios moderados, indicando aumento do ANP

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plasmático, o que é concordante com a literatura, que sugere que esse aumento

estaria relacionado à atividade física, seja qual for sua intensidade, ou danos

observáveis aos grandes esforços físicos (Haller et al, 1987; Davis et al, 1997;

Barletta et al, 1998; Onuoha et al, 1998; Ohba et al, 2001 Huang et al, 2002;

Engelmann et al, 2005; Vogelsang et al, 2006). Resultado semelhante foi

apresentado por Avramovitch et al (1995) que observaram aumento de grânulos em

modelos experimentais de insuficiência cardíaca congestiva e, comparando os dados

morfometricamente observaram que havia menor número de grânulos menores do

que os de maiores diâmetros. Isto sugere que há também aumento de ANP

plasmático em condições de aumento da solicitação cardíaca, seja ela fisiológica ou

patológica, de modo a proteger o miocárdio. Como também observaram Davis et al

(1997) aumento de ANP quatro vezes no plasma em idosos normais e aumento de

duas vezes em indivíduos idosos com doença cardíaca. (Mazzeu et al, 1984; Richey

& Brown 1998) observaram que a função cardíaca diminui com a idade e aumenta o

risco de doenças cardíacas. Iemitsu et al (2002) Observaram aumento de ANP e

BNP em indivíduos idosos sedentários e maior aumento em indivíduos envelhecidos

treinados. Sendo este hormônio benéfico aos sistemas e órgãos, indica que o

exercício físico moderado pode diminuir os efeitos do envelhecimento sobre a função

cardíaca. Os resultados de diversos estudos ecocardiográficos sugerem que as

alterações estruturais dos ventrículos em atletas podem ser diferentes, de acordo

com a modalidade esportiva e o tipo de treinamento ao qual são submetidos

(Ghorayeb at al, 2005; Ghorayeb at al, 2005). Nosso estudo mostrou que algumas

organelas sofreram alterações com relação à densidade de área, porém não foram

observadas alterações morfológicas na ultra-estrutura dos cardiomiócitos.

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Possivelmente isso se deva ao fato da aurícula estar pouco envolvida no trabalho

mecânico e ter maior função relacionada à produção de hormônios.

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7. CONSIDERAÇÕES FINAIS

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CONSIDERAÇÕES FINAIS

Observamos em nosso estudo, efeitos benéficos com exercício moderado

sobre a capacidade aeróbia e a função endócrina do coração no envelhecimento.

Não evidenciamos alterações morfológicas na ultra-estrutura dos cardiomiócitos,

porém algumas organelas alteraram com relação à densidade de área. Houve

aumento significante na quantidade de grânulos, cerca de três vezes no grupo de

ratos de meia idade corredores em relação aos ratos jovens e também aumento, nas

áreas dos mesmos. De acordo com a literatura, sugerimos que estes aumentos

estejam diretamente relacionados com o aumento do ANP no plasma de indivíduos

durante o processo de envelhecimento ou, do mesmo modo, durante o

envelhecimento associado aos exercícios físicos. As alterações que evidenciamos,

provavelmente se devam ao fato das aurículas estarem mais envolvidas com a

função endócrina do que com a mecânica cardíaca.

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8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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