Efeito da desnutrição protéica pré e pós-natal sobre a morfologia, a diferenciação e o metabolismo do tecido muscular estriado esquelético em ratos / The effects of prenatal and postnatal malnutrition on the morphology, differentiation, and metabolism of skeletal striated muscle tissue in rats

OBJETIVO: Estudar características morfológicas, metabolismo e habilidades contráteis do músculo submetido a desnutrição protéica pré e pós-natal. MÉTODOS: Distribuição dos animais em dois grupos: controle, dieta normoprotéica (GC; n = 15; 5/5/5) e desnutrido, dieta hipoprotéica (GD; n = 15; 5/5/5), observados respectivamente no sétimo, 14º e 28º dia do período experimental. Foram avaliados massa corporal total, peso, habilidades contráteis e a morfologia do músculo tibial anterior. Amostras de tecidos com 8 m de espessura de ratos com idades de 7, 14 e 28 dias, corados por hematoxilina e eosina, e outros submetidos aos métodos histoquímicos nicotinamida adenina tetrazólio redutase (NADH-TR) e miofibrilar (m-ATPase) (pH = 4,4). RESULTADOS: Os pesos corporal e muscular apresentaram-se menores nos grupos desnutridos. Aos 7 dias de desnutrição, o músculo apresentou fibras com menor diâmetro, maior polimorfismo e maior teor de tecido conjuntivo endomisial. Nas histoquímicas, tipos de fibras sem delimitação segura. Aos 14 dias de desnutrição, fibras menores, mais polimórficas, muitas com núcleos centrais e moderado teor de tecido conjuntivo endomisial. Quanto à contração, a reação m-ATPase evidenciou fibras lentas e rápidas. A reação NADH-TR revelou os tipos de fibras slow oxidative, fast oxidative glycolytic e fast glycolytic. Aos 28 dias de desnutrição, fibras menores, agrupadas com contornos variáveis. Quanto ao tipo de contração e metabolismo, os três tipos de fibras apresentaram limites de reconhecimento indistinto. CONCLUSÃO: Os resultados experimentais sugerem que, além da redução no número de fibras, a desnutrição promove um retardamento na diferenciação das características morfológicas, metabólicas e contráteis dos tipos de fibras musculares esqueléticas em ratos na fase de crescimento.

OBJECTIVE: To study the contractile properties, metabolism and morphological characteristics of muscles submitted to prenatal and postnatal protein malnutrition. METHODS: Animals were distributed into two groups: Control, normoprotein diet (CG; n = 15; 5/5/5), and Malnourished, hypoprotein diet (MG; n = 15; 5/5/5), and examined on the 7th, 14th, and 28th days of the experiment. Total body mass, weight, and the contractile properties and morphology of the anterior tibial muscle were assessed. Several 8 µm-thick tissue samples were taken from 7, 14, and 28 day old rats and stained with HE or subjected to NADH-TR or m-ATPase (pH = 4.4) techniques. RESULTS: Body and muscle weight were lower in the malnourished group. On the 7th day of malnutrition, muscle samples exhibited fibers with smaller diameter, higher polymorphism and higher endomysial conjunctive tissue content. Histochemical methods were unable to precisely determine the types of fiber present. On the 14th day, there were smaller muscle fibers, more polymorphism, many of them with central nuclei and moderate endomysial conjunctive tissue content. With reference to contractile properties, the m-ATPase reaction identified both slow and fast fibers. The NADH-TR reaction revealed the following types of fiber: slow oxidative (SO), fast oxidative glycolytic (FOG) and fast glycolytic (FG). On the 28th day smaller, bunched muscle fibers varying shapes. All three types of fiber exhibited unclear recognition limits with respect to contraction and metabolism. CONCLUSION: Our experimental results suggest that, in addition to the reduction in numbers of fibers, malnutrition retards the differentiation of the morphological, metabolic, and contractile characteristics of skeletal muscle fibers in growing rats.

Effect of Swimming Training on the Rectus Abdominis Muscle of rats: Morphological and Histochemical Aspects / Efecto de la Natación Sobre el Músculo Recto del Abdomen de la Rata: Aspectos Morfológicos e Histoquímicos

We investigated the effect of swimming training in rats on morphological characteristics, hypertrophy levels and metabolic and contractile adaptations of different fiber types in rat the rectus abdominis muscle. Rats were randoverly assigned to one of three groups (N = 5 each): a) swimming training for 1 h, twice a week (2x/w), b) 1 h five times a week (5x/w) for 9 consecutive weeks, or c) without any swimming training (Control). Body weight increased in 2x/w rats and decreased in the 5x/w ones. Muscle fiber diameters increased in both trained groups, with higher values in the 2x/w group. Aerobic exercise increased slow oxidative (SO) + fast-oxidative-glycolytic (FOG) fibers and decreased fast glycolytic (FG) fibers. In addition, SO fibers were increased and FOG + FG fibers were decreased in trained rats. Small and angulated atrophic fibers were also observed. These results corroborate that swimming exercise increases aerobic metabolism and thus oxidative and low contraction fibers. However, the used protocol induced, to a variable degree, changes in the muscle fiber morphology.

Se estudió el efecto de la natación en las características morfológicas, niveles de hipertrofia y las adaptaciones metabólicas y contráctiles de diferentes tipos de fibras en el músculo recto del abdomen de ratas. Las ratas fueron asignadas en tres grupos (N = 5 cada uno): a) natación por 1 hora dos veces a la semana (2x/s), b) 1 hora, cinco veces por semana (5x/s) por nueve semanas consecutivas y c) sin natación (control). El peso corporal se incrementó en las ratas 2x/s y disminuyó en 5x/s. El diámetro de las fibras musculares aumentó en ambos grupos entrenados, con mayores valores en las ratas 2x/s. El ejercicio aeróbico incrementó las fibras de oxidación lenta (OL) + las fibras de glicólisis oxidativa rápida (GOR) y disminuyeron las fibras de glicólisis rápida (GR). Además, las fibras OL aumentaron y las fibras GOR y GR disminuyeron en las ratas entrenadas. Se observó una pequeña atrofia y deshidratación de las fibras. Estos resultados corroboran que la práctica de la natación incrementa el metabolismo aeróbico, las fibras de contracción lenta y la oxidación. Sin embargo, el protocolo utilizado induce cambios en grado variable en la morfología de las fibras musculares.

Morfologia e morfometria dos tipos de fibras do músculo reto abdominal de cadelas (Canis familiaris) durante a gestação / Morphologic and morphometry of rectus abdominis muscle fiber types of the during the gestation dog (Canis familioris)

Neste trabalho foram avaliadas as alterações morfológicas e o grau de hipertrofia das fibras de contração lentas (tipo I) e rápidas (tipo II) do músculo reto abdominal de cadelas adultas nas fases: pré-gestacional, 30 e 60 dias de gestação e 30 dias pós-parto (pp). Em todas essas fases, sob anestesia, foram removidas biópsias musculares, as quais foram congeladas. Cortes histológicos foram obtidos em um micrótomo e corados com hematoxilina e eosina (HE) para a avaliação da morfologia. Outros cortes foram submetidos à ATPase miofibrilar (m-ATPase), após pré-incubação em meio alcalino (pH = 10,4) e em meio ácido (pH = 4,4), visando à identificação das fibras tipo I e II. Nas cadelas virgens, o tecido muscular revelou-se constituído por fibras com diferentes diâmetros, com contornos poligonais, tendo um ou mais núcleos periféricos. Estas características foram similares nos animais com 30 dias de gestação. Aos 60 dias, ao lado de fibras com aparência normal, observaram-se fibras com contornos mais polimórficos e outras fibras de diâmetros muito pequenos. Aos 30 dias pp, as características do tecido foram similares às dos animais em fase pré-gestacional. Em todas as fases estudadas, os diâmetros fibras tipo II foram maiores do que as do tipo I. Aos 30 dias observou-se a redução significativa dos diâmetros de ambos os tipos de fibras e aumento significativo aos 60 dias de gestação. Durante a gestação, o estímulo crônico, representado pela expansão da parede abdominal, promoveu alterações da morfologia e morfometria das fibras.

The present paper deals with the evaluation of morphological and morphometric alterations of slow-twist (I) and fast-twitch (II) fibers of rectus abdominis muscle of adult female dog during pre-gestational phase, at 30 and 60 days of pregnancy and at 30 days after the porturition. At the every phases, using the open biopsy technique, muscle samples were collected. The samples were plunged. Histological sections were cut in a microtome. For general morphology, some sections were stained with HE. Subsequent sections were reacted for myofibrillor ATPase (m-ATPase), after alkaline (pH 10.4) and acid (pH 4.4) pre-incubations, in order to identificate type I and II fibers. In the pre-gestational phase, muscle tissue revealed to be composed by fibers with different diameters, presenting polygonal outlines and one or more periphery nuclei. At 30 days of pregnancy, muscle fiber characteristics were similar. At 60 days, in addition to the existence of normal fibers, polymorphic and small diameter fibers were frequent. At 30 days after the parturation, the morphology of muscle fiber were similar to that observed in the pre-gestational phase. In the four phases, type II fiber diameters were lager than type I. The diameters of both fiber types showed a significant reduction in the 30 days phase and a significative increasing at 60 days. The expansion of the abdominal wall during the pregnancy represents a chronic stimulus, induced changes in the morphology and in the fiber type diameters.

Dimensões geométricas das fibras do músculo sóleo de ratos exercitados em esteira rolante: a importância da análise por meio de imagens digitalizadas / Geographical dimensions of fibers from the soleum muscle in rats exercised on treadmill: the importance of the analysis by means of digitalized images

O objetivo deste trabalho foi avaliar uma nova metodologia para análise de imagens digitalizadas de cortes transversais de fibras musculares esqueléticas de ratos submetidos ao exercício físico em esteira rolante. Foram utilizados segmentos do músculo sóleo de ratos obtidos de cortes histológicos e corados com hematoxilina e eosina (HE). Foram avaliadas 100 fibras musculares para cada animal e medidos o perímetro, a área e os diâmetros máximo, médio e mínimo por meio do processo de segmentação de imagens digitalizadas das seções das fibras usando o programa computacional Image-Pro-Plus. As dimensões geométricas como a área, perímetro e os diâmetros mínimos, médios das seções transversais das fibras musculares revelaram-se adequados para a análise do efeito do treinamento dos ratos. A análise revelou a existência de interação entre os grupos de ratos e a duração do exercício físico. O coeficiente de correlação de Pearson foi maior entre diâmetro médio e a área das fibras (0,97) seguida pela correlação entre os diâmetros máximo e médio com o perímetro (0,93). Concluiu-se que a mensuração do grau de hipertrofia das fibras musculares pode ser feita através da determinação do diâmetro médio ou da área da seção transversal da fibra, constituindo uma metodologia adequada e eficiente especialmente para as fibras musculares com acentuado polimorfismo.

The purpose of this paper was to assess a new methodology to analyze digitalized cross sectional images from the skeletal muscular fibers in rats submitted to physical exercise on treadmill. It was used portions of the soleum muscle of rats attained from histological cuts and tinted with hematoxylin and eosin (HE). 100 muscular fibers were assessed from each animal, and their perimeter, the area, and the maximal, medium and minimal diameters were measured by means of the segmentation process from digitalized images of the fibers' sections using the software Image-Pro Plus. The geometrical dimensions such as the area, the perimeter and the medium and minimal diameters of the cross section of muscular fibers revealed to be adequate to analyze the effect of the training in rats. The analysis revealed the existence of an interaction between the group of rats and the duration of the physical exercise. The Pearson's correlation coefficient was higher between the medium diameter and the area of the fibers (0.97), followed by the correlation between the maximal and medium diameter with the perimeter (0.93). It can be concluded that the measurement of the grade of the hypertrophy of the muscular fibers can be performed by determining the medium diameter or the cross sectional area of the fiber, and thus constituting an adequate and effective methodology especially for muscular fibers with accentuated polymorphism.

El objetivo de este trabajo era evaluar una nueva metodología para el análisis digitalizado de las imágenes de cortes transversales de fibras musculares esqueléticas de ratones sometidos al ejercicio físico en la cinta rodante. Los segmentos del músculo sóleo de ratones obtenidos por cortes histológicos y fueron coloreados con Hematoxilina y Eosina (ÉL). Se estimaron 100 fibras musculares para cada animal, y se midión el perímetro moderado, el área, y el máximo de los diámetros, medio y mínimo a través del proceso de segmentación de digitalizacións de las imágenes de las secciones de las fibras usando un programa computarizado Image Pro-Plus. Las dimensiones geométricas como el perímetro área y los diámetros mínimos, medio de las secciones atravesado de las fibras musculares que ellos se revelaron apropiado para el análisis del efecto del entrenamiento de los ratones. El análisis reveló la existencia de la interacción entre los grupos de ratones y la duración del ejercicio físico. El coeficiente de correlación de Pearson era más grande entre el diámetro elemento y el área de las fibras (0,97) siguiendo para la correlación entre el máximo de los diámetros y medio con el perímetro (0,93). fue Acabado que pueden hacerse las medidas del grado de hipertrofia de las fibras musculares a través de la determinación del diámetro elemento o del área de la sección atravesado de la fibra, constituyendo una metodología apropiada y eficaz sobre todo para las fibras musculares con haber acentuado el polimorfismo.

Análise histológica, histoquímica e morfométrica do músculo sóleo de ratos submetidos a treinamento físico em esteira rolante / Histologic, histochemistry, and morphometric analysis of the soleus muscle of rats submitted to physical training in treadmill

Este trabalho teve por objetivo descrever as alterações histológicas, histoquímicas e morfométricas do músculosóleo de ratos submetidos a treinamento físico (TF) em esteira rolante e analisar as relações do tempo deexecução do TF com as alterações observadas. Foram utilizados 30 ratos, divididos em grupos treinados (30A,45A e 60A) e sedentários (30C, 45C e 60C). Os grupos treinados foram submetidos ao TF com duração de 60min/sessão e sacrificados com 30, 45 e 60 dias. Após o sacrifício, o músculo sóleo foi retirado, congelado a -70ºC, cortado em micrótomo criostato (-20ºC), corado pela técnica de HE e submetidos ao método histoquímicoNADH-TR. Para análise dos dados foi utilizado análise da variância seguido da aplicação do teste deFischer. Diferenças foram consideradas significativas para valor de p < 0,05. Os resultados demonstraram queos grupos 45A e 60A apresentaram os diâmetros das fibras musculares significativamente maiores (p < 0,05) quando comparado aos respectivos controles. No grupo 30A este valor foi diferente somente quando comparado ao grupo 60C. As análises histológicas e histoquímicas mostraram em todos os grupos ativos: polimorfismo, fibras atróficas e angulosas, fibras arredondadas e aumento da atividade enzimática em algumas fibras e ausência quase total de atividade em outras, que se acentuaram com o tempo de execução do TF. Nos grupos 45A e 60A foi observada a presença de fibras em processo de divisão longitudinal (splittings). Os resultados permitem concluir que o tempo de aplicação do exercício influencia as alterações morfológicas, histoquímicas e morfométricas em animais submetidos à TF.

Efeito da natação associado a diferentes dietas sobre o músculo tibial anterior do rato: estudo morfológico e histoquímico / Effect of swimming associated with diet on the anterior tibial muscle of rats: morphological and hystochemical study

O objetivo deste estudo foi investigar o efeito da associação de diferentes freqüências de programas de natação e dietas nas características do músculo tibial anterior. Foram utilizados 24 ratos machos Wistar. Estes foram aleatoriamente divididos em três grupos: não treinados (controle), grupo treinado (2x/sem) e grupo treinado (5x/sem). Cada grupo foi dividido em dois grupos, os quais receberam uma das dietas: normal ou hipercalórica. Depois do período de treinamento, amostras do músculo foram coletadas e congeladas a -70ºC. Cortes histológicos (8æm) obtidos em um micrótomo criostato (-20º) foram submetidos aos métodos HE e NADH-TR, m-ATPase (pH 4,4) e Sudan Black. A morfologia e o grau de hipertrofia foram avaliados usando o método do menor diâmetro. Os dados foram submetidos ao teste de variância (ANOVA-one way). As fibras musculares foram classificadas como SO, FOG e FG, apresentando um padrão de distribuição em mosaico em todos os grupos. As fibras musculares revelaram leve hipertrofia em todos os grupos. Os pesos inicial e final foram significativamente diferentes nos grupos treinados. Nos grupos treinados, especialmente no grupo de 5x/sem, as fibras musculares revelaram hipertrofia e splitting com alguns mionúcleos internos. Algumas fibras revelaram-se atrofiadas e esta observação sugeriu desnervação. O metabolismo oxidativo foi mais intenso nas fibras SO e FOG; não houve alterações na habilidade contrátil do músculo e o teor de lipídios foi intenso nas fibras SO, moderado nas FOG e fraco nas FG. O presente estudo, com este protocolo, treinamento de 2x/sem e 5x/sem, causou diferentes tipos de lesões morfológicas nas fibras. A dieta hipercalórica não causou resultados estatisticamente significantes em comparação com a dieta normal.

Miopatia do multicore: análise histoquímica de uma família / Multicore disease: histochemical analysis of a family

Neste trabalho os autores descrevem três casos de miopatia do multicore na mesma família. O caso 1 corresponde a um paciente de 77 anos, com fraqueza e atrofias proximais, hipotonia e hiporreflexia profunda globais. Estudos da cnduçäo nervosa sensitiva e motora foram normais nos quatro membros. A eletromiografia revelou padräo miopático, com atividade espontânea frequênte, tipo fibrilaçöes e ondas agudas positivas. As reaçöes histoquímicas mostraram alteraçöes oxidativas típicas de miopatia do multicore. Os casos 2 e 3 correspondem a filho e filha do paciente 1, respectivamente. Estes dois casos eram assintomáticos, mas apresentavam discretas alteraçöes eletromiográficas e à biópsia de músculo. Os três pacientes ilustram a grande variabilidade clínica desta entidade

Morfologia e morfometria das fibras nervosas mielínicas do nervo para o músculo pectíneo do gato / Morphology and morphometry of myelinated nerve fibers of pectineus muscle of the cat

Mediante o emprego de técnicas anatômicas, histológicas e morfométricas, os autores estudaram o número e o diâmetro das fibras mielínicas do nervo para o músculo pectíneo do gato, o qual é constituído por cinco fascículos de fibras nervosas. Após originar o ramo que inerva o músculo pectíneo, nervo safeno apresenta quatro fascículos de fibras nervosas. O nervo motor do músculo pectíneo apresenta, em média, 262 fibras mielínicas com diâmetro entre 0,42µm a a 7,65 µm,sendo o diâmetro médio de 4,4µm

Contribuiçäo ao estudo das unidades motoras do músculo pectíneo do gato (Felis domestica) / Contribution to the study of the motor units of the pectineus muscle of the cat (Felis domestica)

Técnicas morfológicas e histoquímicas foram utilizadas no estudo do número e diâmetro das fibras mielínicas do ramo nervoso para o músculo pectíneo do gato. O número, as características metabólicas e contráteis das fibras deste músculo e o tamanho das unidades motoras foram também estudadas. O nervo para o músculo pectíneo possui 1 cm de comprimento por lmm de diâmetro. Está constituído por três fascículos de diferentes diâmetros, os quais estao envoltos por tecido conjuntivo frouxo contendo numerosos adipócitos. O ramo nervoso possui, em média, 262,2 fibras mielínicas com diâmetros variando de O,42 a 7,65mum, além de numerosas fibras amielínicas. O número médio de unidades motoras é 131,1 e o tamanho médio das unidades motoras é 113,7. O músculo pectíneo possui em média 14 911,6 fibras musculares arranjadas em três populaçoes: SO (Slow Oxydative), FOG (Fast Oxydative Glycolitic) e FG (Fast Glycolitic) com distribuiçao variável no músculo. Os três fascículos de fibras do nervo penetram o músculo em três pontos distintos, e esta característica parece estar fortemente relacionada às diferentes populaçoes de fibras no músculo.

Esporte e lesåo muscular / Sport and muscular injury

Neste estudo såo apresentadas as características morfofuncionais e histoquímicas bem como o grau de lesåo muscular, que såo dependentes da duraçåo e da intensidade do exercício físico. Segundo a literatura, as lesöes musculares såo progressivamente mais severas com a intensidade e a duraçåo do exercício. O exercício físico, na sua forma mais exaustiva, seria considerando um estímulo patogênico a nível celular