Moderate Continuous Aerobic Exercise Training Improves Cardiomyocyte Contractility in Β1 Adrenergic Receptor Knockout Mice / Treinamento Aeróbico Contínuo de Intensidade Moderada Melhora a Contratilidade do Cardiomiócito em Camundongos com Nocaute para o Receptor B1-Adrenérgico

Abstract Background: The lack of cardiac β1-adrenergic receptors (β1-AR) negatively affects the regulation of both cardiac inotropy and lusitropy, leading, in the long term, to heart failure (HF). Moderate-intensity aerobic exercise (MCAE) is recommended as an adjunctive therapy for patients with HF. Objective: We tested the effects of MCAE on the contractile properties of left ventricular (LV) myocytes from β1 adrenergic receptor knockout (β1ARKO) mice. Methods: Four- to five-month-old male wild type (WT) and β1ARKO mice were divided into groups: WT control (WTc) and trained (WTt); and β1ARKO control (β1ARKOc) and trained (β1ARKOt). Animals from trained groups were submitted to a MCAE regimen (60 min/day; 60% of maximal speed, 5 days/week) on a treadmill, for 8 weeks. P ≤ 0.05 was considered significant in all comparisons. Results: The β1ARKO and exercised mice exhibited a higher (p < 0.05) running capacity than WT and sedentary ones, respectively. The β1ARKO mice showed higher body (BW), heart (HW) and left ventricle (LVW) weights, as well as the HW/BW and LVW/BW than WT mice. However, the MCAE did not affect these parameters. Left ventricular myocytes from β1ARKO mice showed increased (p < 0.05) amplitude and velocities of contraction and relaxation than those from WT. In addition, MCAE increased (p < 0.05) amplitude and velocities of contraction and relaxation in β1ARKO mice. Conclusion: MCAE improves myocyte contractility in the left ventricle of β1ARKO mice. This is evidence to support the therapeutic value of this type of exercise training in the treatment of heart diseases involving β1-AR desensitization or reduction.

Resumo Fundamento: A falta de receptores β1-adrenérgicos (β1-AR) cardíacos afeta negativamente a regulação de inotropismo e lusitropismo cardíacos, levando, no longo prazo, a insuficiência cardíaca (IC). Recomenda-se exercício aeróbico contínuo de intensidade moderada (EACM) como adjuvante no tratamento de pacientes com IC. Objetivo: Testar os efeitos do EACM nas propriedades contráteis de miócitos do ventrículo esquerdo (VE) de camundongos com nocaute para o receptor β1-adrenérgico (β1ARKO). Método: Camundongos machos com 4 a 5 meses de idade, wild-type (WT) e β1ARKO foram divididos em grupos: WT controle (WTc) e treinado (WTt); e β1ARKO controle (β1ARKOc) e treinado (β1ARKOt). Os grupos treinados foram submetidos a regime de EACM (60 min/dia; 60% da velocidade máxima, 5 dias/semana) em esteira rolante, por 8 semanas. Adotou-se P ≤ 0,05 como nível de significância em todas as comparações. Resultados: Os animais β1ARKO (β1ARKOc + β1ARKOt) correram uma distância maior do que os animais WT (WTc + WTt) (p < 0,05). Os camundongos β1ARKO apresentaram maiores pesos corporal (PC), do coração (PCo) e do ventrículo esquerdo (PVE), assim como PCo/PC e PVE/PC do que os camundongos WT. Entretanto, o EACM não afetou tais parâmetros. Os miócitos do VE de camundongos β1ARKO apresentaram maiores (p < 0,05) amplitude e velocidades de contração e relaxamento do que os dos camundongos WT. Além disso, o EACM aumentou (p < 0,05) a amplitude e as velocidades de contração e relaxamento nos camundongos β1ARKO. Conclusão: O EACM melhora a contratilidade do miócito do VE de camundongos β1ARKO. Tal achado confirma o valor terapêutico desse tipo de treinamento físico para o tratamento de doenças cardíacas envolvendo dessensibilização ou redução de β1-AR.

Efeitos do treinamento físico aeróbico contínuo e resistido na função endotelial mediada pelo óxido nítrico: uma revisão sistemática / Effects of continuous aerobic and resistance exercise trainings on the nitric oxide-mediated vascular function: a systematic review

O objetivo desta revisão sistemática foi examinar evidências de que treinamentos físicos com diferentes tipos de exercícios influenciam o papel do óxido nítrico (NO) derivado do endotélio na função vascular em indivíduos saudáveis. Foi realizada uma pesquisa nas bases de dados Medline e Science Direct sobre artigos publicados entre janeiro de 1997 e maio de 2012. Foram incluídos estudos originais sobre os efeitos do treinamento físico na função vascular em humanos saudáveis. Para análise, os estudos foram divididos em treinamentos com exercícios resistidos, aeróbicos contínuos ou combinados (aeróbico contínuo e resistido). Treze artigos atenderam aos critérios de inclusão/exclusão, sendo cinco estudos com exercícios resistidos, sete com aeróbicos contínuos e um com combinados. Dentre os estudos com exercícios aeróbicos, três observaram aumento no fluxo sanguíneo, um observou melhora na condutância vascular, um demonstrou melhora no tônus vascular e dois demonstraram aumento na concentração de nitrito/nitrato. Com exercícios resistidos, cinco estudos observaram aumento no fluxo sanguíneo e dois reportaram aumento da condutância vascular. O exercício aeróbico realizado após o resistido aumenta o fluxo sanguíneo, parece diminuir a rigidez arterial e a velocidade da onda de pulso. Concluiu-se que treinamentos físicos com exercícios aeróbicos contínuos ou resistidos influenciam beneficamente o papel do NO derivado do endotélio na função vascular.

This systematic review was undertaken to examine evidences that exercise training using different types of exercise influences the roll of the NO derived from the endothelium in the vascular function in healthy individuals. Two electronic databases, PubMed e Science Direct, were searched to identify original articles on this issue with human beings published from January 1997 to May 2012. Thirteen articles met the inclusion/exclusion criteria. For analysis the articles were divided into aerobic (seven), resistance (five) and combined (aerobic + resistance) exercise trainings (one). Amongst the studies using aerobic exercises, three reported increased blood flow, one observed improved vascular conductance, one demonstrated improved vascular tone and two showed increased nitrite/nitrate concentrations. Five studies using resistance exercise reported augmented blood flow and two studies demonstrated increased vascular conductance. Aerobic exercise performed after resistance exercise increases blood flow and reduces arterial stiffness and pulse wave velocity. In conclusion, training programs using either aerobic or resistance exercise trainings influences positively the roll of the NO derived from the endothelium on the vascular function.