Efeitos do treinamento em natação sobre propriedades mecânicas e estruturais do fêmur de ratas ovariectomizadas / Effects of swimming training on femoral mechanical and structural properties in ovariectomized female rats

Investigamos os efeitos do treinamento em natação (TN) sobre propriedades mecânicas e estruturais do fêmur de ratas ovariectomizadas. Ratas Wistar com peso corporal (PC) de 271,42 ± 17,6 g e 20 semanas de idade foram submetidas à ovariectomia (OVX) ou laparotomia (SHAM) e alocadas em grupos: natação OVX (NO, n=12), controle OVX (CO, n=12), natação SHAM (NS, n=12) e controle SHAM (CS, n=12). Quinze dias pós-cirurgia NO e NS foram submetidos ao TN (60 min/dia, 5 dias/semana, sobrecarga progressiva até 3% do PC) por 10 semanas. Análises da atividade de fosfatase alcalina óssea demonstraram ser menores para os animais OVX comparados com os SHAM (23,91 ± 11,64 pg/mL vs. 57,29 ± 16,24 pg/mL, respectivamente) não foram alteradas pelo TN. As ratas SHAM apresentaram mais osso trabecular no colo do fêmur que as OVX (255,50 ± 38,27 vs 288,75 ± 39,63 pontos, respectivamente). As ratas exercitadas exibiram mais osso trabecular que as controles (292,00 ± 33,54 vs 251,54 ± 38,99 pontos, respectivamente) nesta região e no trocanter maior (281,50 ± 34,42 vs 237,23 ± 53,03 pontos; respectivamente). A densidade mineral óssea e a massa de osso cortical do terço médio do fêmur não foram alteradas pela OVX ou TN. A força máxima e a tenacidade do terço médio e do colo do fêmur não foram afetadas pela OVX ou TN. Concluiu-se que o treinamento em natação aplicado beneficiou a massa óssea na região proximal do fêmur de ratas, independentemente da ovariectomia, o que não refletiu em melhora das propriedades mecânicas, seja no colo ou na diáfise do fêmur.

We investigated the effects of swimming training (ST) on femoral mechanical and structural properties in ovariectomized female rats. Female Wistar rats [age = 20 weeks; body weight (BW) = 271,42 ± 17,6 g] were subjected to ovariectomy (OVX) or laparotomy (SHAM) and allocated to one of the following groups: swimming OVX (SO, n=12), control OVX (CO, n=12), swimming SHAM (SS, n=12) and control SHAM (CS, n=12). Fifteen days after surgery SO and SS groups were subjected to a ST (60 min/day, 5 days/week, overload of 3% of BW) for 10 weeks. Alkalin phosfatase was reduced in OVX as compared to SHAM (18,87 pg/mL vs. 53,93 pg/mL, respectively), but not altered by ST. Animals SHAM showed more cancellous bone than OVX (255,50 ± 38,27 vs 288,75 ± 39,63 points, respectively). Exercised animals exhibited more cancellous bone than controls (292,00 ± 33,54 vs 251,54 ± 38,99 points, respectively) in this region and in the grater trochanter (281,50 ± 34,42 vs 237,23 ± 53,03 points; respectively). Bone mineral density and cortical bone in the femur midshaft were not altered either by OVX or ST. The maximum force and thoughness of the femoral neck and midshaft were not affected either by OVX or ST. It was concluded that ST benefits cancellous bone mass in the femoral proximal region (i.e. femoral neck and greater trochanter), independently of ovariectomy, which did not reflect in improved mechanical properties either in the femoral neck or midshaft.

Free activity in the cage associated with body weight gain restores bone structural and mechanical properties in growing rats after hindlimb unloading / pAtividade livre na gaiola associada ao ganho de peso corporal restaura as propriedades mecânicas e estruturais ósseas em ratos em crescimento após o descarregamento dos membros posteriores

We investigated the importance of daily free activity in the cage and body weight gain during the recovering of bone structural and mechanical properties in growing rats after hindlimb unloading. Eight-week-old male Wistar rats were randomly divided into control (CG, n=24) and suspended (SG, n=24) groups. Animals from SG underwent a four-week hindlimb unloading period by tail-suspension. Animals from CG and those from SG after release were kept in collective cages and sacrificed at the age of 12, 16 and 20 weeks. Both femurs were removed and its area, bone mineral density (BMD), resistance to failure and stiffness were determined. Four-week hindlimb unloading decreased (p<0.05) body weight (CG, 373.00 ± 9.47 vs. SG, 295.86 ± 9.19 g), BMD (CG, 0.19 ± 0.01 vs. SG, 0.15 ± 0.01 g/cm2 ), bone resistance to failure (CG, 147.75 ± 5.05 vs. SG, 96.40 ± 5.95 N) and stiffness (CG, 0.38 ± 0.01 vs. SG, 0.23 ± 0.02 N/m). Eight weeks of free activity in cage recovered (p>0.05) the body weight (CG, 472.75 ± 14.11 vs. SG, 444.75 ± 18.91 g), BMD (CG, 0.24 ± 0.01 vs. SG, 0.22 ± 0.01 g/cm2 ), bone resistance to failure (CG, 195.73 ± 10.06 vs. SG, 178.45 ± 8.48 N) and stiffness (CG, 0.56 ± 0.02 vs. SG, 0.47± 0.03 N/m) of SG animals. Body weight correlated strongly with bone structural and mechanical properties (p<0.0001). In conclusion, free activity in the cage associated with body weight gain restored bone structural and mechanical properties in growing rats after hindlimb unloading.

Investigou-se a importância das atividades diárias na caixa e o ganho de peso durante a recuperação das propriedades ósseas estruturais e mecânicas em ratos jovens após hiposinesia de membros pélvicos. Ratos Wistar com oito semanas de idade foram divididos em grupos controle (CG, n=24) e suspensos (SG, n=24). Animais do SG permaneceram quatro semanas suspensos pela cauda. Animais do CG e aqueles do SG após a liberação foram alojados em caixas coletivas e sacrificados com 12, 16 e 20 semanas de idade. Foram mensuradas área, densidade mineral (DMO), resistência de fratura e rigidez do fêmur. Quatro semanas de hiposinesia reduziu (p<0.05) o peso corporal (CG: 373,00 ± 9,47 vs. SG: 295,86 ± 9,19 g), DMO (CG: 0,19 ± 0,01 vs. SG: 0,15 ± 0,01 g/cm2 ), resistência de fratura (CG: 147,75 ± 5,05 vs. SG: 96,40 ± 5,95 N) e rigidez óssea (CG: 0,38 ± 0,01 vs. SG: 0,23 ± 0,02 N/m). Oito semanas de atividade na caixa recuperou (p>0.05) o peso corporal (CG: 472,75 ± 14,11 vs. SG: 444,75 ± 18,91 g), BMO (CG: 0,24 ± 0,01 vs. SG: 0,22 ± 0,01 g/cm2 ), resistência de fratura (CG: 195,73 ± 10,06 vs. SG: 178,45 ± 8,48 N) e rigidez óssea (CG: 0,56 ± 0,02 vs. SG: 0,47± 0,03 N/m) do SG. Peso corporal correlacionou fortemente com as propriedades ósseas, estrutural e mecânica, (p<0.0001). Concluiu-se que a atividade livre na caixa associada ao ganho de peso restaurou as propriedades ósseas estruturais e mecânicas em ratos jovens após hiposinesia dos membros pélvicos.