Cardioprotection conferred by exercise training is blunted by blockade of the opioid system

OBJECTIVES: To investigate the effect of opioid receptor blockade on the myocardial protection conferred by chronic exercise and to compare exercise training with different strategies of myocardial protection (opioid infusion and brief periods of ischemia-reperfusion) preceding irreversible left anterior descending coronary ligation. INTRODUCTION: The acute cardioprotective effects of exercise training are at least partly mediated through opioid receptor-dependent mechanisms in ischemia-reperfusion models. METHODS: Male Wistar rats (n = 76) were randomly assigned to 7 groups: (1) control; (2) exercise training; (3) morphine; (4) intermittent ischemia-reperfusion (three alternating periods of left anterior descending coronary occlusion and reperfusion); (5) exercise training+morphine; (6) naloxone (a non-selective opioid receptor blocker) plus morphine; (7) naloxone before each exercise-training session. Myocardial infarction was established in all groups by left anterior descending coronary ligation. Exercise training was performed on a treadmill for 60 minutes, 5 times/week, for 12 weeks, at 60 percent peak oxygen (peak VO2). Infarct size was histologically evaluated. RESULTS: Exercise training significantly increased exercise capacity and ΔVO2 (VO2 peak - VO2 rest) (p<0.01 vs. sedentary groups). Compared with control, all treatment groups except morphine plus naloxone and exercise training plus naloxone showed a smaller infarcted area (p<0.05). No additional decrease in infarct size occurred in the exercise training plus morphine group. No difference in myocardial capillary density (p = 0.88) was observed in any group. CONCLUSIONS: Exercise training, morphine, exercise training plus morphine and ischemia-reperfusion groups had a smaller infarcted area than the control group. The effect of chronic exercise training in decreasing infarct size seems to occur, at least in part, through the opioid receptor stimulus and not by increasing ...

Resposta taquicárdica e controle autonômico no exercício físico em modelo genético de insuficiência cardíaca / Tachycardic response and autonomic control in physical exercise in genetic model of cardiac insufficiency

O aumento da atividade nervosa simpática e a taquicardia em repouso ou durante esforços físicos estão associados ao aumento da morbimortalidade, mesmo na ausência de sinais clínicos de doença cardíaca. Sabendo-se da importância dos receptores α2A/α2C-adrenérgicos na modulação da atividade nervosa e frequência cardíaca (FC), o presente trabalho utiliza um modelo genético de cardiomiopatia induzida por excesso de catecolaminas circulantes baseado na inativação gênica dos receptores α2A/α2C-adrenérgicos em camundongos (α2A/α2CKO) para verificar a resposta da FC ao exercício físico (EF), assim como o controle simpatovagal da FC ao EF. Testou-se a hipótese de que haveria resposta taquicárdica exacerbada durante o EF nos camundongos α2A/α2CKO mesmo quando a função cardíaca ainda estivesse preservada em repouso, sendo o receptor α2A-adrenérgico o principal responsável por essa resposta. Camundongos machos da linhagem C57Bl6J, controle (CO) e com inativação gênica para os receptores α2A (α2AKO), α2C α2CKO) e α2A/α2CKO foram submetidos a um teste de tolerância ao esforço físico. Outros dois grupos de camundongos, CO e α2A/α2CKO, foram submetidos ao bloqueio farmacológico dos receptores muscarínicos e β-adrenérgicos e ao EF progressivo para se avaliar a contribuição simpatovagal para a taquicardia de EF. Observou-se intolerância ao esforço físico (1.220 ± 18 e 1.460 ± 34 vs. 2.630 ± 42m, respectivamente) e maior taquicardia ao EF (765 ± 16 e 792 ± 13 vs. 603 ± 18bpm, respectivamente) nos camundongos α2AKO e α2A/α2CKO vs. CO. Além disso, o balanço autonômico estava alterado nos camundongos α2A/α2CKO pela hiperatividade simpática e menor efeito vagal cardíaco. Esses resultados demonstram a importância dos receptores α2A/α2C-adrenérgicos no controle autonômico não só no repouso, mas também durante o EF, sendo o receptor ...

Increase of sympathetic nervous activity and tachycardia at rest or during physical exertions are associated with increase of morbimortality, even in the absence of clinical signs of cardiac disease. Considering the importance of the α2A/α2C-adrenergic receptors in the modulation of the nervous activity and heart rate (HR), the present study uses a genetic model of cardiomyopathy induced by excess of circulating catecholamine in the gene inactivation of the α2A/α2 -adrenergic receptors in mice (α2A/α2CKO) to verify the HR response to physical exercise (PE), as well as the sympathetic-vagal control of the HR to PE. The hypothesis is that there would be exacerbated tachycardic response during PE in α2A/α2CKO mice even when the cardiac function was still preserved at rest, being the α2A-adrenergic receptor the main reason for this response. Male mice of the C57Bl6J lineage, control (CO) and with gene inactivation for the a2A (α2AKO), α2C α2CKO) and α2A/α2CKO receptors were submitted to tolerance to a physical exercise test. Two other groups of mice, CO and α2A/α2CKO, were submitted to pharmacological blocking of the muscarinic and β-adrenergic receptors as well as to progressive PE to assess the sympathetic-vagal contribution to PE tachycardia. Intolerance to physical exercise (1.220 ± 18 and 1.460 ± 34 vs. 2.630 ± 42m, respectively) and higher tachycardia to PE (765 ± 16 e 792 ± 13 vs. 603 ± 18 bpm, respectively) in the α2AKO and α2A/α2CKO vs. CO mice was observed. Moreover, the autonomic balance was altered in the α2A/α2CKO mice by the sympathetic hyperactivity and lower cardiac vagal effect. These outcomes demonstrated the importance of the α2A/α2C-adrenergic receptors in autonomic control not only at rest, but also during PE, being theα2A-adrenergic receptor responsible for the sympathetic hyperactivity and lower ...

Neurohumoral activation in heart failure: the role of adrenergic receptors

A insuficiência cardíaca (IC) é a via final comum da maioria das doenças cardiovasculares e uma das maiores causas de morbi-mortalidade. O desenvolvimento do estágio final da IC freqüentemente envolve um insulto inicial do miocárdio, reduzindo o débito cardíaco e levando ao aumento compensatório da atividade do sistema nervoso simpático (SNS). Existem evidências de que apesar da exposição aguda ser benéfica, exposições crônicas a elevadas concentrações de catecolaminas, liberadas pelo terminal nervoso simpático e pela glândula adrenal, são tóxicas ao tecido cardíaco e levam a deterioração da função cardíaca. Em nível molecular observa-se que a hiperatividade do SNS está associada a alterações na sinalização intracelular mediada pelos receptores beta-adrenérgicos. Sabe-se que tanto a densidade como a função dos receptores beta-adrenérgicos estão diminuídas na IC, assim como outros mecanismos intracelulares subjacentes à estimulação da via receptores beta-adrenérgicos. Nesta revisão, apresentaremos uma breve descrição da via de sinalização dos receptores beta-adrenérgicos no coração normal e as conseqüências da hiperatividade do SNS na IC. Daremos ênfase ao potencial miopático de diversos componentes da cascata de sinalização dos receptores beta-adrenérgicos discutindo estudos realizados com animais geneticamente modificados. Finalmente, discorreremos sobre o impacto clínico do conhecimento dos polimorfismos para o gene do receptor beta-adrenérgico para um melhor entendimento da progressão da IC.

Adaptaçäo cardiovascular ao treinamento físico dinâmico / Cardiovascular adaptation in physic exercise

O exercício físico é um comportamento que intensifica sobremaneira o funcionamento do sistema cardiovascular. Parâmetros como a frequência cardíaca, o volume sistólico, e consequentemente o débito cardíaco, aumentam significativamente durante uma sessäo de exercício físico dinâmico. Apesar de haver uma expressiva diminuiçäo da resistência vascular periférica, o aumento excessivo do débito cardíaco acaba provocando também um incremento na pressäo arterial média durante o exercício. Outro aspecto interessante diz respeito ao efeito crônico do exercício físico dinâmico no sistema cardiovascular, isto é, o efeito do treinamento físico. Tem sido devidamente documentado que o treinamento físico dinâmico modifica o funcionamento do sistema cardiovascular tanto em repouso como durante o exercício. Neste capítulo seräo apresentadas as principais modificaçöes na frequência cardíaca, no volume sistólico, no débito cardíaco, na função ventricular e na pressäo arterial em repouso e no exercício físico que ocorrem em consequência de um programa de treinamento físico dinâmico. Além disso, seräo discutidos os mecanismos mais importantes que explicam essas alteraçöes provocadas no sistema cardiovascular.