Short-term hiit does not promote oxidative stress or muscle damage / Hiit de corto plazo no promueve estrés oxidativo o daños musculares / Hiit de curto prazo não promove estresse oxidativo ou danos musculares

ABSTRACT Introduction: High intensity interval training (HIIT) is a method that is widely used today. Objective: The present study aimed to evaluate the effects of HIIT on markers of oxidative stress and muscle damage in rats. Methods: The sample consisted of 60-day-old Wistar rats, divided into two groups: a control group (n=8) and an HIIT group (n=8). The training consisted of fourteen 20-second swimming sessions (loaded with weights equivalent to 14% of their body weight) with 10-second intervals between each session, performed for 12 consecutive days. Results: HIIT induced a reduction (−17.75%) in thiobarbituric acid reactive substances (an oxidative stress marker) in hepatic tissue (p=0.0482). There was also a reduction (−31.80%) in the HIIT group in the level of superoxide dismutase enzyme activity in the liver (p=0.0375). However, there were no differences between the groups in catalase, glutathione peroxidase, glutathione reductase, the total content of SH sulfhydryls, hydroperoxides, or carbonylated proteins in the hepatic tissue. No significant differences were found in any of these markers in the gastrocnemius muscle. The muscle damage markers creatinine kinase and lactate dehydrogenase were also similar between the groups in the gastrocnemius. Conclusion: The conclusion was that that short-term HIIT does not cause oxidative stress or muscle damage. Level of evidence I; High-quality randomized clinical trial with or without statistically significant difference, but with narrow confidence intervals.

RESUMEN Introducción: El entrenamiento en intervalos de alta intensidad (HIIT) es un método muy utilizado actualmente. Objetivo: El presente estudio tuvo como objetivo evaluar los efectos del HIIT en corto plazo sobre marcadores de estrés oxidativo y daño muscular en ratones. Métodos: La muestra consistió en ratones Wistar con 60 días de edad, divididos en dos grupos: grupo control (n = 8) y grupo HIIT (n = 8). El entrenamiento consistió en catorce sesiones de natación de 20 segundos (con cargas equivalentes a 14% del peso corporal) con intervalos de 10 segundos entre cada sesión, realizadas durante 12 días consecutivos. Resultados: El HIIT indujo una reducción (-17,75%) de las sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (un marcador de estrés oxidativo) en el tejido hepático (p = 0,0482). También hubo reducción (~31,80%) en el grupo HIIT en el nivel de enzima superóxido dismutasa en el hígado (p=0,0375). Sin embargo, no hubo diferencias entre los grupos con relación a catalasa, glutatión peroxidasa, glutatión reductasa, tenor total de sulfhidrilos SH, hidroperóxidos o proteínas carboniladas en el tejido hepático. No fue encontrada ninguna diferencia significativa en ninguno de esos marcadores en el músculo gastrocnemio. Los marcadores de lesión muscular, creatinina quinasa y lactato deshidrogenasa también fueron similares entre los grupos en el gastrocnemio. Conclusión: Fue posible concluir que el HIIT de corta duración no causa estrés oxidativo o daño muscular. Nivel de evidencia I; Estudio clínico aleatorizado de alta calidad con o sin diferencia estadísticamente significativa, pero con intervalos de información estrechos.

RESUMO Introdução: O treinamento intervalado de alta intensidade (HIIT) é um método muito utilizado atualmente. Objetivo: O presente estudo objetivou avaliar os efeitos do HIIT em curto prazo sobre marcadores de estresse oxidativo e dano muscular em ratos. Métodos: A amostra consistiu em ratos Wistar com 60 dias de idade, divididos em dois grupos: grupo controle (n = 8) e grupo HIIT (n = 8). O treinamento consistiu em quatorze sessões de natação de 20 segundos (com cargas equivalentes a 14% do peso corporal) com intervalos de 10 segundos entre cada sessão, realizadas por 12 dias consecutivos. Resultados: O HIIT induziu uma redução (-17,75%) das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (um marcador de estresse oxidativo) no tecido hepático (p = 0,0482). Houve também redução (-31,80%) no grupo HIIT no nível de enzima superóxido dismutase no fígado (p = 0,0375). No entanto, não houve diferenças entre os grupos com relação a catalase, glutationa peroxidase, glutationa redutase, teor total de sulfidrilas SH, hidroperóxidos ou proteínas carboniladas no tecido hepático. Nenhuma diferença significativa foi encontrada em qualquer um desses mascadores no músculo gastrocnêmio. Os marcadores de lesão muscular, creatinina quinase e lactato desidrogenase, também foram semelhantes entre os grupos no gastrocnêmio. Conclusão: Foi possível concluir que o HIIT de curta duração não causa estresse oxidativo ou dano muscular. Nível de evidência I; Estudo clínico randomizado de alta qualidade com ou sem diferença estatisticamente significante, mas com intervalos de informação estreitos.

Treino de Força Reduz Stress Oxidativo Cardíaco e Renal em Ratos com Hipertensão Renovascular / Strength Training Reduces Cardiac and Renal Oxidative Stress in Rats with Renovascular Hypertension

Resumo Fundamento O treino de força tem efeitos benéficos em doenças renais, além de ajudar a melhorar a defesa antioxidante em animais saudáveis. Objetivo Verificar se o treino de força reduz o dano oxidativo ao coração e rim contralateral para cirurgia de indução de hipertensão renovascular, bem como avaliar as alterações na atividade das enzimas antioxidantes endógenas superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e glutationa peroxidase (GPx). Métodos Dezoito ratos machos foram divididos em três grupos (n=6/grupo): placebo, hipertenso e hipertenso treinado. Os animais foram induzidos a hipertensão renovascular através da ligação da artéria renal esquerda. O treino de força foi iniciado quatro semanas após a indução da hipertensão renovascular, teve 12 semanas de duração e foi realizada a 70% de 1RM. Depois do período de treino, os animais foram submetidos a eutanásia e o rim esquerdo e o coração foram retirados para realizar a quantificação de peróxidos de hidrogênio, malondialdeído e grupos sulfidrílicos, que são marcadores de danos oxidativos. Além disso, foram medidas as atividades das enzimas antioxidantes superóxido dismutase, catalase e glutationa peroxidase. O nível de significância adotado foi de 5% (p < 0,05). Resultados Depois do treino de força, houve redução de danos oxidativos a lipídios e proteínas, como pode-se observar pela redução de peróxidos de hidrogênio e níveis sulfidrílicos totais, respectivamente. Além disso, houve um aumento nas atividades das enzimas antioxidantes superóxido dismutase, catalase e glutationa peroxidase. Conclusão O treino de força tem o potencial de reduzir danos oxidativos, aumentando a atividades de enzimas antioxidantes. (Arq Bras Cardiol. 2021; 116(1):4-11)

Abstract Background Strength training has beneficial effects on kidney disease, in addition to helping improve antioxidant defenses in healthy animals. Objective To verify if strength training reduces oxidative damage to the heart and contralateral kidney caused by the renovascular hypertension induction surgery, as well as to evaluate alterations in the activity of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and glutathione peroxidase (GPx) endogenous antioxidant enzymes. Methods Eighteen male rats were divided into three groups (n=6/group): sham, hypertensive, and trained hypertensive. The animals were induced to renovascular hypertension through left renal artery ligation. Strength training was initiated four weeks after the induction of renovascular hypertension, continued for a 12-weeks period, and was performed at 70% of 1RM. After the training period, the animals were euthanized and the right kidney and heart were removed for quantitation of hydroperoxides, malondialdehyde and sulfhydryl groups, which are markers of oxidative damage. In addition, the activity of SOD, CAT, and GPx antioxidant enzymes was also measured. The adopted significance level was 5% (p < 0.05). Results After strength training, a reduction in oxidative damage to lipids and proteins was observed, as could be seen by reducing hydroperoxides and total sulfhydryl levels, respectively. Furthermore, an increased activity of superoxide dismutase, catalase, and glutathione peroxidase antioxidant enzymes was observed. Conclusion Strength training is able to potentially reduce oxidative damage by increasing the activity of antioxidant enzymes. (Arq Bras Cardiol. 2021; 116(1):4-11)

Effects of a Single Bout of Resistance Exercise in Different Volumes on Endothelium Adaptations in Healthy Animals / Efeitos de uma Sessão de Exercício Resistido em Diferentes Volumes sobre Adaptações Endoteliais em Animais Saudáveis

Abstract Background: Resistance exercise (RE) has been recommended for patients with cardiovascular diseases. Recently, a few studies have demonstrated that the intensity of a single bout of RE has an effect on endothelial adaptations to exercise. However, there is no data about the effects of different volumes of RE on endothelium function. Objective: The aim of the study was to evaluate the effects of different volumes of RE in a single bout on endothelium-dependent vasodilatation and nitric oxide (NO) synthesis in the mesenteric artery of healthy animals. Methods: Male Wistar rats were divided into three groups: Control (Ct); low-volume RE (LV, 5 sets x 10 repetitions) and high-volume RE (HV, 15 sets x 10 repetitions). The established intensity was 70% of the maximal repetition test. After the exercise protocol, rings of mesenteric artery were used for assessment of vascular reactivity, and other mesenteric arteries were prepared for detection of measure NO production by DAF-FM fluorescence. Insulin responsiveness on NO synthesis was evaluated by stimulating the vascular rings with insulin (10 nM). Results: The maximal relaxation response to insulin increased in the HV group only as compared with the Ct group. Moreover, the inhibition of nitric oxide synthesis (L-NAME) completely abolished the insulin-induced vasorelaxation in exercised rats. NO production showed a volume-dependent increase in the endothelial and smooth muscle layer. In endothelial layer, only Ct and LV groups showed a significant increase in NO synthesis when compared to their respective group under basal condition. On the other hand, in smooth muscle layer, NO fluorescence increased in all groups when compared to their respective group under basal condition. Conclusions: Our results suggest that a single bout of RE promotes vascular endothelium changes in a volume-dependent manner. The 15 sets x 10 repetitions exercise plan induced the greatest levels of NO synthesis.

Resumo Fundamentos: O exercício resistido (ER) tem sido recomendado para pacientes com doenças cardiovasculares. Recentemente, alguns estudos demonstraram que a intensidade de uma sessão de ER exerce um efeito sobre a disfunção endotelial. No entanto, não há dados sobre os efeitos de diferentes volumes de ER sobre a função endotelial. Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos de diferentes volumes de ER, realizados em uma única sessão, sobre a vasodilatação dependente do endotélio e síntese de óxido nítrico (NO) em artéria mesentérica de animais saudáveis. Métodos: Ratos Wistar machos foram divididos em três grupos: Controle (Ct); baixo volume (BV, 5 séries x 10 repetições) e alto volume de ER (AV, 15 séries x 10 repetições). Foi estabelecida a intensidade de 70% do teste de repetição máxima. Após o protocolo de exercício, anéis de artéria mesentérica foram utilizados na avaliação da reatividade vascular, e outras artérias mesentéricas foram preparadas para a detecção da produção de NO por fluorescência com para do DAF-FM. A resposta à insulina pela síntese de NO foi avaliada estimulando-se os anéis vasculares com insulina (10nM). Resultados: A resposta máxima do relaxamento induzido por insulina foi aumentada somente no grupo AV em comparação ao grupo Ct. Além disso, a inibição da síntese do NO (L-NAME), aboliu completamente o relaxamento vascular induzido por insulina em ratos exercitados. A produção de NO mostrou um aumento dependente do volume no endotélio e no músculo liso. No endotélio, apenas os grupos Ct e BV mostraram aumento significativo na síntese de NO quando comparado aos seus respectivos grupos sob condição basal. No entanto, no músculo liso, a fluorescência foi aumentada em todos os grupos quando comparados aos seus respectivos grupos sob a condição basal. Conclusões: Nossos resultados sugerem que uma única sessão de ER foi capaz de promover adaptações no endotélio vascular. Além disso, nós observamos que este efeito é volume-dependente e o volume de 15 séries x10 repetições induziu o maior aumento na síntese de NO.

ÓXIDO NÍTRICO E DINÂMICA DE CA2+ EM CARDIOMIÓCITOS: INFLUÊNCIA DA CAPACIDADE DE EXERCÍCIO / NITRIC OXIDE AND CA2+ DYNAMICS IN CARDIOMYOCYTES: INFLUENCE OF EXERCISE CAPACITY / ÓXIDO NÍTRICO Y DINAMICA DE CA2+ EN CARDIOMIOCITOS: INFLUENCIA DE LA CAPACIDAD DE EJERCÍCIO

RESUMO Introdução: A capacidade intrínseca para o exercício aeróbico está relacionada com o inotropismo cardíaco. Por outro lado, a participação do óxido nítrico (NO) como mensageiro intracelular sobre a dinâmica do Ca2+ ainda permanece desconhecida em ratos com diferentes capacidades intrínsecas para o exercício. Objetivo: Avaliar se o NO modula diferentemente o transiente intracelular de Ca2+ e liberações espontâneas de Ca2+(sparks) em cardiomiócitos de ratos com diferentes capacidades intrínsecas para o exercício. Métodos: Ratos machos Wistar foram selecionados como desempenho padrão (DP) e alto desempenho (AD), de acordo com a capacidade de exercício até a fadiga, mensurada através de teste de esforço progressivo em esteira. Os cardiomiócitos dos ratos foram utilizados para determinar o transiente intracelular de Ca2+ e Ca2+sparks em microscópio confocal. Para estimar a contribuição do NO foi utilizado o inibidor das sínteses do NO (L-NAME, 100 µM). Os dados foram analisados através de ANOVA two-way seguido do pós-teste de Tukey e apresentados como médias ± EPM. Resultados: Os cardiomiócitos de ratos AD exibiram aumentos na amplitude do transiente de Ca2+ em comparação aos DP. Entretanto, o L-NAME aumentou a amplitude do transiente de Ca2+ somente em ratos DP. Não foram encontradas diferenças na constante de tempo de decaimento do transiente de Ca2+ (t) em cardiomiócitos de ratos com DP e AP, contudo, a administração do L-NAME diminuiu o t em cardiomiócitos em ambos os grupos. cardiomiócitos de ratos AD apresentaram menor amplitude e frequência de Ca2+sparks em comparação ao grupo DP. A administração de L-NAME aumentou a amplitude de Ca2+sparks em cardiomiócitos do grupo AD. Conclusão: O NO modula o transiente de Ca2+ e as sparks de Ca2+ em cardiomiócitos de ratos com diferentes capacidades intrínsecas para o exercício.

ABSTRACT Introduction: The intrinsic capacity to aerobic exercise is associated with cardiac inotropism. On the other hand, the contribution of nitric oxide (NO) as an intracellular messenger on Ca2+ dynamics remains unknown in rats with different intrinsic capacities to exercise. Objective: To evaluate whether NO modulates differently Ca2+ intracellular transient and spontaneous Ca2+ releases (sparks) in cardiomyocytes of rats with different intrinsic capacities to exercise. Methods: Male Wistar rats were selected as standard-performance (SP) and high-performance (HP), according to the exercise capacity until fatigue, assessed through a treadmill progressive stress test. Cardiomyocytes of rats were used to determine Ca2+ intracellular transient and Ca2+ sparks evaluated using confocal microscope. To estimate NO contribution, a NO synthase inhibitor (L-NAME, 100 µM) was used. Data were analyzed through two-way ANOVA followed by Tukey's post hoc test and expressed as means ± SEM. Results: Cardiomyocytes of HP rats exhibited higher Ca2+ transient amplitude compared to SP. However, L-NAME increased Ca2+ transient amplitude only in SP rats. No differences were found in Ca2+ transient decay time constant ( t) in cardiomyocytes of SP and HP rats. However, administration of L-NAME caused reduction of tin cardiomyocytes of both groups. Lower amplitude and frequency of Ca2+ sparks were found in cardiomyocytes of HS rats compared to SP group. Administration of L-NAME increased the amplitude of Ca2+ sparks in cardiomyocytes of the HP group. Conclusion: NO modulates Ca2+ transient and Ca2+ sparks in cardiomyocytes of rats with different intrinsic exercise capacities.

RESUMEN Introducción: La capacidad intrínseca para el ejercicio aeróbico está relacionada con el inotropismo cardiaco. Por otro lado, todavía se desconoce la contribución del óxido nítrico (ON) como mensajero intracelular sobre la dinámica del Ca2+ en ratones con diferentes capacidades intrínsecas para el ejercicio. Objetivo: Evaluar si el ON modula diferencialmente la variación transitoria intracelular de Ca2+ y las liberaciones espontaneas de Ca2+ (sparks) en cardiomiocitos de ratones con diferentes capacidades intrínsecas para el ejercicio. Métodos: Ratones machos Wistar fueron seleccionados como desempeño estándar (DE) y alto desempeño (AD), de acuerdo con la capacidad de ejercicio hasta la fatiga, medida a través del test de fuerza progresiva en la caminadora o cinta eléctrica. Los cardiomiocitos de los ratones fueron utilizados para determinar el tránsito intracelular y sparks de Ca2+ evaluados en microscopio confocal. Para estimar la contribución del ON fue utilizado un inhibidor de síntesis del ON (L-NAME, 100 µM). Los datos fueron analizados a través de un ANOVA two-way seguido de un post-test Tukey y presentados como promedios ± EPM. Resultados: Los cardiomiocitos de ratones AD mostraron aumento en la amplitud de la variación transitoria de Ca2+ en comparación con los DE. Así mismo, el L-NAME incremento la amplitud transitoria de Ca2+ solamente en ratones DE. No se encontraron diferencias en la constante del tiempo de decaimiento de la variación transitoria ( t ) de Ca2+ en cardiomiocitos de ratones DE e AD. Todavía, la administración de L-NAME mostro una reducción en el t en cardiomiocitos de ambos los grupos. Cardiomiocitos de ratones AD presentaron menor amplitud y frecuencia de sparks de Ca2+ en comparación al grupo DE. La administración de L-NAME incrementó la amplitud de sparks de Ca2+ en cardiomiocitos del grupo AD. Conclusión: El ON modula la variación de Ca2+ y sparks de Ca2+ en cardiomiocitos de ratones con diferentes capacidades intrínsecas para el ejercicio.