Respiratory muscles: structure, function and relationship with the ACE gene: a brief morphofunctional communication / Músculos respiratorios: estructura, función y relación con el gen de la ECA: una breve comunicación morfofuncional

SUMMARY: Pulmonary ventilation is a mechanical process in which the respiratory muscles act in coordination to maintain the oxygenation of the organism. Any alteration in the performance of these muscles may reduce the effectiveness of the process. The respiratory muscles differ from the other skeletal muscles in the vital support that they provide through rhythmiccontractions. The structure and energy system of the muscles are specially adapted to perform this function. The composition of the respiratory muscles is exceptional; they are small, and present an abundant capillary network, endowing them with a high aerobic level and resistance to fatigue. Coordinated regulation of the local renin-angiotensin system provides proper blood flow and energy supply in the myofibrils of the skeletal muscle tissue. Specifically, this performance will depend to a large extent on blood flow and glucose consumption, regulated by the renin-angiotensin system. The angiotensin converting enzyme is responsible for degrading kinins, which finally regulate muscle bioenergy and glucose between the blood vessel and the skeletal muscle. The objective of this review is to describe the structure of the respiratory muscles and their association with the angiotensin converting enzyme gene.

La ventilación pulmonar es un proceso mecánico en el que los músculos respiratorios actúan coordinadamente para mantener la oxigenación en el organismo. Así, cualquier alteración en el desempeño de estos músculos puede reducir la efectividad del proceso. Los músculos respiratorios se diferencian de otros músculos esqueléticos, debido al apoyo vital que brindan a través de sus contracciones rítmicas. La estructura y el sistema energético de estos músculos están especialmente adaptados para realizar esta función. La composición de los músculos respiratorios es especial; son pequeñas y presentan una abundante red capilar, lo que les otorga un alto nivel aeróbico y resistencia a la fatiga. La regulación coordinada del sistema renina-angiotensina local, proporciona un adecuado flujo sanguíneo y suministro de energía a las miofibrillas del músculo esquelético. En concreto, este rendimiento dependerá en gran medida del flujo sanguíneo y del consumo de glucosa, regulado por el sistema renina-angiotensina. Aquí, la enzima convertidora de angiotensina es responsable de degradar las kininas, que finalmente regulan la bioenergía muscular y la glucosa entre el vaso sanguíneo y el músculo esquelético. El objetivo de esta breve comunicación es describir la estructura de los músculos respiratorios y su asociación con el gen de la enzima convertidora de angiotensina.

Principal inspiratory muscle of Uromastix hardwick II

Variations in the musculoskeletal system exist in different classes of animal. The chest muscles are specifically modified due to modifications in axial skeleton in each vertebrate class. In addition, diaphragm is one of the main respiratory muscle in mammals which is absent in reptiles, specifically lizards, having different modes of respiration, e.g., buccal, axial and hepatic piston. Additionally, they do not breathe well during locomotion. Since, sternum and chest cage both are properly developed in these animals, therefore, they must be having an alternate chest muscle involved in the act of inspiration. The purpose of this study was to identify the principal inspiratory muscle in the chest of the reptile Uromastix. Repeated dissections, visual observations and electrical stimulation of the exposed but intact chest muscle [pectoralis/supracoracoideus] of Uromastix have demonstrated three major parts in it. Being, superior [S], middle [M] and inferior [I], identified on the basis of their colour, position and response to electrical stimulation. Accordingly, the locomotor action of these parts S, M and I are forceful, mild and feeble adduction of fore limb, respectively. While, its inferior part [I] additionally showed further sub-divisions into 3 portions, Is, Im and Ii. On electrical stimulation, one of them, i.e., Ii portion of the chest muscle of Uromastix demonstrated rib-cage elevation and thus named, 'Rib Cage Elevator', helping inspiration. It is concluded that chest muscle of Uromastix play dual role, in locomotion as well as respiration

Análise histológica e histoquímica das fibras dos músculos reto do abdome e intercostal paraesternal de ratos submetidos ao exercício da natação / Histologic and histochemical analysis of fibers of rectus of abdomen and paraesternal intercostal muscles of Wistar rats after swimming exercise

O objetivo deste trabalho foi o de analisar, através de técnicas histológicas e reações histoquímicas, se o exercício induziria alterações nas fibras musculares dos músculos reto do abdome (expiratório) e intercostal paraesternal (inspiratório). Para tanto, ratos da linhagem Wistar, divididos em grupos controle e treinado, foram submetidos à adaptação e, em seguida, ao treinamento da natação por 15, 30, 45 e 60 dias, 1h/dia, cinco dias/semana. Ao término do experimento os animais foram sacrificados, os músculos retirados e congelados em N-hexana resfriada a -70ºC em N2. Os cortes histológicos (7 µm) foram feitos em micrótomo criostato a -20ºC, procedendo-se então à confecção das lâminas para análise da morfologia geral (HE), análise da capacidade oxidativa (NADH-TR) e habilidade contrátil (ATPase miofibrilar), para verificação dos percentuais dos tipos de fibras musculares. Os músculos estudados revelaram fibras com contornos poligonais e com diferentes diâmetros, sendo de três tipos básicos; SO (slow oxydative), FOG (fast oxydative glycolitic) e FG (fast glycolitic), com distribuição em mosaico. A análise dos resultados demonstrou que o músculo reto do abdome apresentou aumento significativo nos percentuais de fibras SO e diminuição das fibras FOG nos animais que nadaram durante 60 dias, e aumento das fibras FG para os ratos que nadaram durante 15 dias. O músculo intercostal paraesternal apresentou aumento significativo nos percentuais das fibras SO nos animais que nadaram durante 60 dias, aumento de fibras FOG para os que nadaram durante 45 e 60 dias e diminuição das fibras FG para os que nadaram durante 30, 45 e 60 dias. Dos fatos, pode-se concluir que, no exercício da natação os músculos inspiratórios realizaram maior trabalho devido à pressão hidrostática, aumento da freqüência respiratória e aumento da resistência elástica pulmonar, e que, para isso, houve a necessidade de maior adaptação aeróbica, com conseqüente aumento do percentual de fibras oxidativas, induzindo maior resistência à fadiga

Equilíbrio tóraco-abdominal: ação integrada à respiração e à postura / Thoraxic-abdominal balance: integrated action to the breathing and posture

Ao adquirir a posição bípede, os músculos flexores do tronco perderam a sua potência, não tendo mais ação sobre o arco raquídeo, com conseqüentes problemas funcionais e posturais. Em virtude das novas características anatômicas e fisiológicas adotadas, em eventuais situações críticas na vida dos indivíduos, é essa musculatura que sede primeiro. Concomitantemente, embora não esteja inclusa em cadeia muscular postural, a parede ântero-lateral do abdômen constitui o principal elo de inter-relação funcional entre as cadeias musculares. Estas, pela ação integrada dos músculos que as constituem, são responsáveis pela manutenção do alinhamento postural (tendo como moduladora a parede abdominal), determinando no conjunto a posição do segmento. Dessa forma, o complexo tórax-abdômen, constituído por músculos e suas inervações, caixa torácica, pulmões, fáscias e pele, despertou o interesse para esse trabalho. Portanto, esse estudo trata de uma revisão bibliográfica a respeito da anátomo-fisiologia, e biomecânica dos músculos e demais elementos implicados nesse sistema, suas inter-relações e implicações posturais

Trabajo respiratorio (WOB). Fundamento fisiológico e importancia clínica / Work of breathing (WOB). physiological principle and clinical importance

El aparato respiratorio consiste básicamente de dos partes: un órgano de intercambio gaseoso (los pulmones) y una bomba que ventila los pulmones. La falla en el intercambio gaseoso debida a enfermedades pulmonares causa hipoxemia, mientras que la falla de la bomba (que también produce hipoxemia) lleva a la hipoventilación. Cuando los músculos respiratorios son incapaces de generar la fuerza suficiente para que provean una ventilación adecuada, se presenta la falla respiratoria y el trabajo respiratorio (WOB) debe ser parcial o totalmente asumido por el ventilador mecánico. En el curso de la falla respiratoria aguda la mayor parte del WOB corresponde al ventilador y esto permite que los músculos respiratorios descansen. Considerando que la actividad de los músculos respiratorios puede dificultar descontinuar la ventilación mecánica es esencial optimiraz el esfuerzo respiratorio del paciente. Por otra parte se ha considerado que el WOB es uno de los factores predictivos para el retiro del ventilador, particularmente en pacientes con ventilación mecánica prolongada; el WOB permite también el uso fisiológico y racional del descanso (parcial o total) de los músculos ventilatorios

Los músculos respiratorios en salud y enfermedad / Respiratory muscles in health and disease

El sistema respiratorio consta de 2 componentes principales: los pulmones y la bomba que los mueve, que está constituída por la caja torácica y los músculos respiratorios. En éstos últimos años ha resurgido el interés por el estudio de las enfermedades que afectan a los músculos respiratorios, y conocer su función en condiciones normales y patológicas. Se presenta una revisión de las características normales de los músculos respiratorios poniendo énfasis en el diafragma, señalando las características de las fibras musculares respiratorias y su irrigación sanguínea. Se comentan las características funcionales de los músculos respiratorios y la forma de medirlas, destacando el registro de su fuerza a través de las presiones respiratorias y expiratorias máximas (pl máx y PE máx). la resistencia a la fatiga o "endurance" , otra de sus características importantes, se define y analiza en cuanto a sus determinantes. Finalmente se analizan las causas de la falla de la bomba ventiladora, dividiéndola en centrales ( alteración del estímulo inspiratorio) y periféricas ( falla de los músculos inspiratorios y/o su inervacion). Se detallan las causas ( debilidad y fatiga ) de la falla periférica de la bomba respiratoria, su traducción sintomática y signológica, los medios para estudiarla, y las opciones de tretamiento disponibles