Effect of aerobic and anaerobic training on different ergometers in rat muscle and heart tissues / Efeito dos treinamentos aeróbio e anaeróbio em diferentes ergômetros nos tecidos muscular e cardíaco de ratos

ABSTRACT Objective Analyze the effects of aerobic and anaerobic training on different ergometers on muscle and cardiac hypertrophy in rats. Methods The animals were separated into the following groups: Control (C), Aerobic Training in Water (ATW), Resistance Training in Water (RTW), Aerobic Training on Treadmill (ATT), and Resistance Training in Climbing (RTC). All training protocols were carried out for 4 weeks, 3 times/week. The cross-sectional area (CSA) of the gastrocnemius muscle cells and the areas of the cardiomyocytes were measured. Results In the fast-twitch fibers, there was an increase in CSA in the RTW and RTC groups compared to the ATW (p<0.01 and p<0.01) and ATT groups (p<0.01 and p<0.01). In the slow-twitch fibers, the ATW and ATT groups demonstrated a lower CSA compared to the RTW (p=0.03 and p<0.00) and RTC groups (p<0.01 and p<0.01). In the cardiomyocytes, there was an increase in the area of the RTW and RTC groups compared to groups C (p<0.01; p<0.01), ATW (p=0.02; p<0.01), and ATT (p<0.01; p<0.01). Conclusion The anaerobic training effectively promotes hypertrophy in the fast-twitch fibers and the cardiomyocytes. Level of Evidence V; Animal experimental study.

RESUMO Objetivo Analisar os efeitos dos treinamentos aeróbios e anaeróbios em diferentes ergômetros na hipertrofia muscular e cardíaca de ratos. Métodos Os animais foram separados nos grupos controle (C), treinamento aeróbio em natação (ATW), treinamento resistido em meio aquático (RTW), treinamento aeróbio em esteira rolante (ATT) e treinamento resistido em escalada (RTC). Os protocolos de treinamento foram realizados por 4 semanas, 3 x/semana. Foram mensurados a área de secção transversa (CSA) das células do músculo gastrocnêmio e as áreas dos cardiomiócitos. Resultados Nas fibras de contração rápida houve aumento da CSA dos grupos RTW e RTC em relação aos grupos ATW (p<0,01 e p<0,01) e ATT (p<0,01 e p<0,01). Nas fibras de contração lenta os grupos ATW e ATT demonstraram menor CSA comparado aos grupos RTW (p=0,03 e p<0,00) e RTC (p<0,01 e p<0,01). Nos cardiomiócitos houve aumento da área dos grupos RTW e RTC em comparação com os grupos C (p<0,01 e p<0,01), ATW (p=0,02 e p<0,01) e ATT (p<0,01 e p<0,01). Conclusão Os treinamentos anaeróbios promoveram hipertrofia nas fibras de contração rápida e nos cardiomiócitos. Nível de Evidência V; Estudo experimental em animais.

Study of muscle fibers of the extensor digitorium longus and soleus muscles of C57BL/6 females exposed to glyphosate during pregnancy and lactation / Estudo das fibras musculares dos músculos extensor longo dos dedos e sóleo de fêmeas C57BL/6 expostas ao glifosato durante a prenhez e a lactação

ABSTRACT Objective To evaluate the morphology and morphometry of the muscles extensor digitorium longus and soleus of C57BL/6 females, who were exposed to glyphosate during pregnancy and lactation. Methods Twelve female mice from the C57BL/6 lineage were used. After detection of pregnancy, they were divided into a Control Group, which received only water, and a Glyphosate Group, which received water with 0.5% glyphosate during pregnancy and lactation. Both groups received ad libitum standard diet. After weaning, the females were euthanized and weighed; naso-anal length was measured, and fats were collected and weighed. The muscles extensor digitorium longus and soleus were collected, and their length and weight were measured. Then, the muscles were fixed in Methacarn to perform the histological study of muscle fibers. Results Glyphosate Group presented lower weight gain during pregnancy and also lower final body weight and naso-anal length; however, the other body parameters evaluated did not present a significant difference in relation to the Control Group. Significant differences were also not observed in the analysis of muscle fibers and connective tissue. Conclusion Exposure to 0.5% glyphosate during pregnancy and lactation resulted in lower weight gain during pregnancy, final weight, and naso-anal length. Despite not directly altering the morphology of muscle tissue, these results may indicate enough exposure to interfere with animal metabolism.

RESUMO Objetivo Avaliar a morfologia e a morfometria dos músculos extensor longo dos dedos e sóleo de fêmeas C57BL/6 expostas ao glifosato durante a prenhez e lactação. Métodos Foram utilizados 12 camundongos fêmeas da linhagem C57BL/6. Após detecção da prenhez, foram separadas em Grupo Controle, que recebeu somente água, e Grupo Glifosato, que recebeu água com 0,5% de glifosato durante a prenhez e lactação. Ambos os grupos receberam dieta padrão ad libitum. Após o desmame, as fêmeas foram eutanasiadas e pesadas; o comprimento nasoanal foi mensurado, e as gorduras foram coletadas e pesadas. Os músculos extensor longo dos dedos e sóleo foram coletados, e seu comprimento e peso foram mensurados. Em seguida, os músculos foram fixados em Methacarn para a realização do estudo histológico das fibras musculares. Resultados O Grupo Glifosato apresentou menor ganho de peso durante a prenhez e também menor peso corporal final e comprimento nasoanal, entretanto os demais parâmetros corporais avaliados não apresentaram diferença significativa em relação ao Grupo Controle. Na análise das fibras musculares e do tecido conjuntivo, também não foram observadas diferenças significativas. Conclusão A exposição a 0,5% de glifosato durante a prenhez e lactação resultou em menor ganho de peso na gestação, peso final e comprimento nasoanal, o que pode indicar que, apesar de não alterar a morfologia do tecido muscular diretamente, a exposição foi suficiente para interferir no metabolismo dos animais.

Plasticidad muscular y fibras híbridas en la musculatura masticatoria: revisión de literatura / Muscle plasticity and hybrid fibers in the masticatory musculature: literature review

La musculatura masticatoria se caracteriza por presentar fibras híbridas que en los últimos años se han relacionado con el fenómeno de plasticidad muscular. El objetivo del estudio fue describir la relación entre la plasticidad muscular y las fibras musculares híbridas presentes en la musculatura masticatoria, mediante una revisión narrativa de literatura. Para esto, se realizó una búsqueda electrónica en PUBMED, ScienceDirect y BIREME, utilizando las palabras claves: "Muscle Plasticity", "Hybrid Muscle Fibers" y "Hybrid Fibers". Fueron seleccionados documentos que reportan las isoformas de cadena pesada de miosina (MHC) presentes en los músculos masticatorios de humanos y otros mamíferos, junto a los cambios vinculados a demandas funcionales. Se describe la presencia de fibras puras tipo I y tipo II, además de otras isoformas como la MHC-la, MHC-IIM, MHC-fetal y MHC-cardíaca. Sin embargo, un porcentaje considerable de fibras en la musculatura masticatoria son híbridas, es decir, expresan a más de una isoforma de MHC, las cuales también son diferentes a nivel intermuscular e intramuscular. Las influencias locales pueden contribuir a la variación de la expresión del tipo de fibra. En la musculatura masticatoria, el destete, la dureza de los alimentos, el bruxismo, la morfología craneofacial y el uso de prótesis dentales genera cambios a nivel de los músculos masticatorios, donde es común la presencia de fibras híbridas. Se concluye la presencia importante de fibras híbridas en la musculatura masticatoria y su relación con la plasticidad muscular a lo largo del ciclo vital, debido a cambios funcionales y patológicos. Es importante que los terapeutas de habla y motricidad orofacial profundicen en el conocimiento de la fisiología del comportamiento oromiofuncional.

The masticatory musculature is characterized by presenting hybrid fibers that in recent years have been related to the phenomenon of muscle plasticity. The objective of the study was to describe the relationship between muscle plasticity and the hybrid muscle fibers present in the masticatory muscles, through a narrative review. For this, an electronic search was conducted in PUBMED, ScienceDirect and BIREME, using the keywords: "Muscle Plasticity", "Hybrid Muscle Fibers" and "Hybrid Fibers". Documents that report the myosin heavy chain (MHC) isoforms present in the masticatory muscles of humans and other mammals were selected, along with the changes linked to functional demands. The presence of type I and type II pure fibers were described, in addition to other isoforms such as MHC-la, MHC-IIM, MHC-fetal and MHC-cardiac. However, a significant percentage of fibers in the masticatory muscles are hybrids, that is, they express more than one MHC isoform, which are also different at the intermuscular and intramuscular level. Local influences can contribute to the variation of fiber type expression. In the chewing muscles, weaning, the hardness of food, bruxism, craniofacial morphology and the use of dental prostheses generate changes at the level of the chewing muscles, where the presence of hybrid fibers is common. The important presence of hybrid fibers in the masticatory muscles and their relationship with muscle plasticity throughout the life cycle, due to functional and pathological changes, is concluded. It is important for Speech Therapy andMyofunctional Therapy to deepen their understanding of the physiology of oromyofunctional behavior.

The primacy of ultrasound in the assessment of muscle architecture: precision, accuracy, reliability of ultrasonography. Physiatrist, radiologist, general internist, and family practitioner's experiences

SUMMARY OBJECTIVE: With high-resolution real-time ultrasonography we investigated the muscle architectural parameters of vastus lateralis in healthy volunteers. PURPOSES: We determined the reproducibility and validity of ultrasonography and the role of the ultrasonographer in assessing muscle architecture. We proposed the most appropriate clinical parameters for objective measurements and an ultrasound protocol of muscle architecture. METHODS: We conducted an intraobserver and interobserver study. We investigated 21 healthy male volunteers. The subjects were independently evaluated by four different operators using high-resolution real-time ultrasonography. To assess the reproducibility of ultrasound examinations, four operators repeated measurements using the same ultrasound device. Muscle thickness, muscle volume, muscle fiber pennation angle, and subcutaneous adiposity of the vastus lateralis muscle were measured. RESULTS: Intra-observer (ICC 0.92-0.97), interobserver (ICC 0.78-0.92) reproducibility was good to excellent for all measurements. CONCLUSION: Simple, reproducible, non-invasive ultrasound measurements of muscle structure easily demonstrated differences in muscle morphology. With a protocol and with objective and repeatable measurements, sonographers from different backgrounds could obtain an objective measurement of ultrasound images with little differences and low variability in results, thanks to the upgrading of diagnostic ultrasound imaging and their clinical skills.

RESUMO OBJETIVO: Nós utilizamos ultrassonografia de alta resolução em tempo real para investigar os parâmetros da arquitetura muscular do vasto lateral em voluntários saudáveis. PROPÓSITO: Nós determinamos da reproduzibilidade e validade da ultrassonografia e o papel do ultrassonografista na avaliação da arquitetura muscular. Nós propomos os parâmetros clínicos mais apropriados para uma medição objetiva e um protocolo de ultrassonografia para arquitetura muscular. MÉTODOS: Nós conduzimos um estudo intra-observador e inter-observador. Investigamos 21 voluntários saudáveis do sexo masculino. Os participantes foram avaliados de forma independente por quatro operadores diferentes usando ultrassonografia de alta-resolução em tempo real. Para avaliar a reprodutibilidade dos exames de ultrassonografia, quatro operadores repetiram as medições usando o mesmo equipamento de ultrassonografia. A espessura e o volume do músculo, o ângulo de penação da fibra muscular, adiposidade subcutânea do músculo vasto lateral foram medidos. RESULTADOS: A reprodutibilidade intra-observador (ICC 0,92-0,97) e inter-observador (ICC 0,78-0,92) foi boa a excelente para todas as medições. CONCLUSÃO: Medições de ultrassonografia simples, reprodutíveis e não-invasivas da estrutura muscular demostraram facilmente as diferenças na morfologia muscular. Seguindo um protocolo e com medições objetivas e reproduzíveis, ultrassonografistas com diferentes formações e experiências podem conseguir uma medição objetiva de imagens de ultrassonografia com poucas diferenças e pouca variação nos resultados graças à melhoria da qualidade nos exames de diagnóstico por imagem de ultrassonografia e das habilidades clínicas.

Sericin and swimming on histomorphometric parameters of denervated plantar muscle in Wistar rats / Sericina e natação sobre parâmetros histomorfométricos de músculo plantar desnervado de ratos Wistar

Abstract Objective To analyze the combined effects of the silk protein sericin and swimming exercise on histomorphometry of the plantar muscle in Wistar rats. Methods Forty adult rats were randomly allocated into 5 groups comprising 8 animals each, as follows: Control, Injury, Sericin, Swim, and Swim plus Sericin. Three days after crushing of the sciatic nerve the rats in the Swim and Swim plus Sericin Groups were submitted to swimming exercise for 21 days. Rats were then euthanized and the plantar muscle harvested and processed. Results Cross-sectional area, peripheral nuclei and muscle fiber counts, nucleus/fiber ratio and smallest muscle fiber width did not differ significantly between groups. Morphological analysis revealed hypertrophic fibers in the Swim Group and evident muscle damage in the Swim plus Sericin and Injury Groups. The percentage of intramuscular collagen was apparently maintained in the Swim Group compared to remaining groups. Conclusion Combined treatment with sericin and swimming exercise did not improve muscle properties. However, physical exercise alone was effective in maintaining intramuscular connective tissue and preventing progression of deleterious effects of peripheral nerve injury.

RESUMO Objetivo Analisar o efeito da proteína sericina associada ao exercício físico de natação na histomorfometria do músculo plantar de ratos Wistar. Métodos Foram utilizados 40 ratos adultos divididos aleatoriamente em 5 grupos, com 8 animais cada: Controle, Lesão, Sericina, Natação, Natação e Sericina. Três dias após a compressão do nervo isquiático, os Grupos Natação e Exercício e Sericina foram submetidos ao exercício físico de natação durante 21 dias. Após, os animais foram sacrificados, e o músculo plantar foi processado. Resultados Não houve diferença da área da secção transversa entre os grupos, quantidade de núcleos periféricos, quantidade de fibra, relação núcleo/fibra e diâmetro menor. A análise morfológica revelou que no Grupo Natação ocorreu hipertrofia das fibras, assim como nos Grupos Exercício e Sericina e Lesão, o dano muscular foi evidente. O percentual de conjuntivo intramuscular parece ter sido mantido no Grupo Exercício em relação aos demais grupos. Conclusão A associação da proteína sericina e exercício físico de natação não foi eficiente na melhora das propriedades musculares, embora a aplicação do exercício físico tenha sido eficiente na manutenção do conjuntivo intramuscular, e no não agravamento dos efeitos deletérios consequentes da lesão nervosa periférica.

Efeito do treinamento concorrente na composição corporal e massa muscular de ratos Wistar / Effect of concurrent training on body composition and muscle of rats

O exercício físico fera uma série de alterações fisiológicas ligadas à saúde e ao desempenho físico. Nesse sentido, o objetivo do presente estudo foi analisar os efeitos do treinamento concorrente na musculatura e composição corporal de ratos Wistar. Na presente pesquisa foram analisados 11 ratos machos adultos (90 dias), sendo utilizados seis como grupo de controle e cinco definidos como Treinamento Concorrente. O protocolo de TCc foi definido com 30 minutos de natação e 4 séries de 10 saltos, com sobrecarga de 50% do peso corporal do animal. A intensidade do treino aeróbico foi estabelecida em 70% do limiar anaeróbico, estimado a partir da carga crítica de trabalho, definida com a aplicação de quatro diferentes estímulos com cargas correspondentes a 7, 9, 11 e 13% do peso corporal de cada animal, em dias consecutivos.

Exercise beast a series of physiological changes related to health and physical performance. Accordingly, the aim of this study was to analyze the effects of concurrent training on muscle and body composition in Wistar rats. In this 11 adult male rats (90 days), six being used as a control group and five defined as Competitor Training survey were analyzed. The CBT protocol was set to 30 minutes swimming and 4 series of 10 jumps, loaded with 50% of the body weight of the animal. The aerobic intensity of training was established in 70% of the anaerobic threshold, estimated from the critical load, defined as the application of loads with four different stimuli corresponding to 7, 9, 11 and 13% of the body weight of each animal, on consecutive days.

Morphological changes in distant muscle fibers following thermal injury in Wistar rats / Alterações morfológicas das fibras musculares de um músculo distante da lesão térmica em ratos Wistar

PURPOSE: Thermal injury causes catabolic processes as the body attempts to repair the damaged area. This study evaluated the effects of a scald injury on the morphology of muscle fibers belonging to a muscle distant from the lesion. METHODS: Thirty Wistar rats were divided into control (C) and scalded (S) groups. Group S was scalded over 45 percent of the body surface, standardized by body weight. Rats in both groups were euthanized at four, seven and 14 days following the injury. The middle portions of the medial gastrocnemius muscles were sectioned, stained with hematoxylin and eosin and Picrosirius, and submitted to histological analysis. RESULTS: Control group sections exhibited equidistantly distributed polygonal muscle fibers with peripheral nuclei, characteristic of normal muscle. The injured group sections did not consistently show these characteristics; many fibers in these sections exhibited a rounded contour, variable stain intensities, and greater interfiber distances. A substantially increased amount of connective tissue was also observed on the injured group sections. CONCLUSION: This experimental model found a morphological change in muscle distant from the site of thermal injury covering 45 percent of the body surface.

OBJETIVO: A lesão térmica conduz o organismo a processos catabólicos a fim de reparar a área lesada. O propósito do presente estudo foi avaliar os efeitos da lesão térmica por escaldadura na morfologia das fibras musculares de um músculo distante da lesão. MÉTODOS: Foram utilizados 30 ratos Wistar, divididos em: Grupo submetido à lesão térmica por escaldadura (S) e Grupo Controle (C). A escaldadura foi provocada em 45 por cento da superfície corporal dos animais e padronizada pelo peso corpóreo. A eutanásia ocorreu nos períodos pós-lesão de quatro, sete e 14 dias. Retirou-se a parte média dos músculos gastrocnêmio medial os quais foram submetidos à técnica histológica de Hematoxilina-Eosina e Picrosírius. RESULTADOS: O aspecto poligonal das fibras musculares, com núcleos periféricos, bem como a distribuição eqüidistante das mesmas, característico das descrições da musculatura normal, verificado nos animais do grupo C não foi uma constante nas fibras do músculo dos animais do grupo S. Nestes, muitas fibras exibiram contorno arredondado, diferentes intensidades de marcação bem como maior distanciamento entre as mesmas. Observou-se ainda aumento substancial da quantidade de tecido conjuntivo no grupo S. CONCLUSÃO: Houve alteração da morfologia do músculo distante da lesão como resposta à lesão térmica de 45 por cento em modelo experimental.