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
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.
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
RESUMO
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
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.
LISTA DE IMAGENS, GRÁFICOS, TABELAS E ABREVIATURAS
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
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
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
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
1. INTRODUÇÃO
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.
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.
2. REVISÃO DA LITERATURA
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.
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
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).
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
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,
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
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
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.
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
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
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).
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
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
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
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.
3. OBJETIVOS
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.
4. MATERIAIS E MÉTODOS
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).
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.
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.
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
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
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.
5. RESULTADOS
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
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.
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).
Figu
ra 2
. Ele
tronm
icro
graf
ia d
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A (1
2 m
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Figu
ra 1
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set
a).
m
G G
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
m
G
G
M
M
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
G
m
m
G
G
G
M
G
G
C
G
G M
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
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
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
Fig.
Ele
tronm
icro
graf
ia d
o gr
upo
de ra
tos
ativ
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orre
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ostra
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ade
e co
m e
xerc
ício
.
B
A
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.
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
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).
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
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.
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
6. DISCUSSÃO
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
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
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.
Possivelmente isso se deva ao fato da aurícula estar pouco envolvida no trabalho
mecânico e ter maior função relacionada à produção de hormônios.
7. CONSIDERAÇÕES FINAIS
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.
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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