Paulo Henrique Muleta Andrade

MONOGRAFIAS DO CURSO DE FISIOTERAPIA – UNIOESTE
n. 01-2004 ISSN 1678-8265
PAULO HENRIQUE MULETA ANDRADE
O EFEITO DE SESSÕES PERIÓDICAS DE
ALONGAMENTO PASSIVO EM MÚSCULO SÓLEO DE
RATOS MANTIDO EM POSIÇÃO DE ENCURTAMENTO
POR IMOBILIZAÇÃO
CASCAVEL
2004
MONOGRAFIAS DO CURSO DE FISIOTERAPIA – UNIOESTE
n. 01-2004 ISSN 1678-8265
PAULO HENRIQUE MULETA ANDRADE
O EFEITO DE SESSÕES PERIÓDICAS DE
ALONGAMENTO PASSIVO EM MÚSCULO SÓLEO DE
RATOS MANTIDO EM POSIÇÃO DE ENCURTAMENTO
POR IMOBILIZAÇÃO
Trabalho de Conclusão de
Curso
do
Curso
de
Fisioterapia do Centro de
Ciências Biológicas e da
Saúde
da
Universidade
Estadual do Oeste do Paraná Campus Cascavel.
Orientador: Prof. Ms. Gladson
Ricardo Flor Bertolini.
CASCAVEL
2004
II
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n. 01-2004 ISSN 1678-8265
III
TERMO DE APROVAÇÃO
PAULO HENRIQUE MULETA ANDRADE
O EFEITO DE SESSÕES PERIÓDICAS DE
ALONGAMENTO PASSIVO EM MÚSCULO SÓLEO DE
RATOS MANTIDO EM POSIÇÃO DE ENCURTAMENTO
POR IMOBILIZAÇÃO
Trabalho de Conclusão de Curso aprovado como requisito parcial para obtenção
do titulo graduado em Fisioterapia, na Universidade Estadual do Oeste do Paraná.
............................................................................
Orientador: Prof. Ms. Gladson Ricardo Flor Bertolini
Colegiado de Fisioterapia – UNIOESTE
............................................................................
Prof. Alberito Rodrigo de Carvalho
Colegiado de Fisioterapia – UNIOESTE
..............................................................................
Prof. Ms. Fernando Amâncio Aragão
Colegiado de Fisioterapia – UNIOESTE
Cascavel, 10 de fevereiro de 2004.
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IV
DEDICATÓRIA
A DEUS que através de seu Espírito
Santo sempre me iluminou e guiou através
das dificuldades. A minha Mãe que sempre
me ajudou em minha vida, esteve ao meu
lado em todos os momentos mesmo quando
eu deixei de acreditar. Esta grande e única
mulher nunca desistiu nem deixou de
acreditar em seu filho. Ao meu Pai, homem
de grande índole, que sempre foi exemplo
aos seus filhos.
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AGRADECIMENTOS
Agradeço de forma especial a todas as pessoas que nesta caminhada
estiveram ao meu lado, me apoiando e motivando para nunca parar.
Agradeço de maneira especial, Doutora Anna Raquel Gomes Silveira, por
sua ajuda incondicional a todo o momento, pelo incentivo, ensinamentos,
orientações e acima de tudo sua amizade.
Agradeço ao meu grande Mestre e Amigo Professor Gladson Ricardo Flor
Bertolini por sua dedicação, ajuda, orientações, ensinamentos e acima de tudo
suas derrotas nos jogos de sinuca, voleibol, vôlei de praia e tênis de quadra. Não
podendo esquecer de agradecer a motivação que me foi dada durante as
dificuldades encontradas no decorrer do trabalho.
A Professora Maria Lucia Bonfleur, pela disponibilidade com que sempre
me atendeu, por seus ensinamentos e orientações durante a realização deste
trabalho.
Ao meu eterno Amigo Mauro Gemelli, por sua companhia, conselhos e
ajuda nas vitórias sobre os professores nas diversas modalidades esportivas
disputadas, sempre respeitando a idade avançada e o preparo físico de nossos
mestres.
Ao Professor Carlos Eduardo Albuquerque, por sua amizade e alegria que
contagia seus alunos.
E aos meus amigos de laboratório, Tiago Menon, Luana Muriel Casarolli,
Leandro de Souza, Nubia Broetto Cunha, que me ajudaram durante o decorrer do
trabalho nunca desistindo e sempre dedicados às suas tarefas.
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X
SUMÁRIO
TERMO DE APROVAÇÃO.....................................................................................III
DEDICATÓRIA........................................................................................................IV
AGRADECIMENTOS...............................................................................................V
1 INTRODUÇÃO..................................................................................................................1
1.1 JUSTIFICATIVA.........................................................................................................1
1.2 IMOBILIZAÇÃO DO TECIDO MUSCULAR ..........................................................2
1.3 OBJETIVOS ...............................................................................................................5
2 REVISÃO DA LITERATURA .........................................................................................6
2.1 MICRO E MACROESTRUTURAS DO SISTEMA MÚSCULO
ESQUELÉTICO................................................................................................................6
2.1.1 COMPOSIÇÃO DAS MIOFIBRILAS E SEUS COMPONENTES...............7
2.1.2 REGIÕES DO SARCÔMERO..........................................................................8
2.1.3 O FILAMENTO DE ACTINA.............................................................................9
2.1.4 O FILAMENTO DE MIOSINA.........................................................................10
2.1.4.1 A cabeça da miosina .............................................................................11
2.1.4.2 A cauda da miosina ...............................................................................12
2.1.5 ULTRA-ESTRUTURA DO FILAMENTO CONJUNTIVO OU
INTERMEDIÁRIO: TITINA........................................................................................12
2.2 HIPERTROFIA E HIPOTROFIA MUSCULAR....................................................14
2.3 EFEITOS DA IMOBILIZAÇÃO NO MÚSCULO ESQUELÉTICO.....................19
2.4 INFLUÊNCIA DA FUNÇÃO MUSCULAR SOBRE SUA ADAPTAÇÃO A
DIFERENTES ESTÍMULOS .........................................................................................21
2.5 ALTERAÇÕES DECORRENTES DO ENCURTAMENTO NA FIBRA
MUSCULAR ESQUELÉTICA.......................................................................................22
2.6 ASPECTOS MORFOLÓGICOS E FUNCIONAIS ENVOLVIDOS NO
ENCURTAMENTO E NO ALONGAMENTO DOS MÚSCULOS ESQUELÉTICOS
..........................................................................................................................................23
2.7 EFEITOS DO ALONGAMENTO PASSIVO NO MÚSCULO ESQUELÉTICO
..........................................................................................................................................25
2.8 ALONGAMENTO MUSCULAR NA MIOFIBRILOGÊNESE .............................26
2.9 A EFICÁCIA CLÍNICA DE PROTOCOLOS DE ALONGAMENTO NO
TRATAMENTO DE MÚSCULOS ENCURTADOS ...................................................27
2.10 EFEITOS DA DURAÇÃO E FREQÜÊNCIA DO ALONGAMENTO NO
MÚSCULO ESQUELÉTICO .........................................................................................28
3 MATERIAL E MÉTODOS .............................................................................................30
3.1 MATERIAIS UTILIZADOS .....................................................................................30
3.2 ANIMAIS E GRUPOS EXPERIMENTAIS ...........................................................31
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XI
3.3 PROCEDIMENTO PARA A IMOBILIZAÇÃO......................................................32
3.4 PROTOCOLO PARA PROMOVER O ALONGAMENTO MUSCULAR..........34
3.5 SACRIFÍCIO DOS ANIMAIS E RETIRADA DOS MÚSCULOS.......................35
3.6 IDENTIFICAÇÃO DO NÚMERO DE SARCÔMEROS EM SÉRIE ..................39
3.7 ANÁLISE DOS RESULTADOS.............................................................................41
4 RESULTADOS ...............................................................................................................42
4.1 PESO DOS MÚSCULOS SÓLEOS .....................................................................42
4.2 COMPRIMENTO DOS MÚSCULOS SÓLEOS ..................................................43
4.3 QUANTIDADE DE SARCÔMEROS E TAMANHO DOS SARCÔMEROS ....44
5 DISCUSSÃO...................................................................................................................47
6 CONCLUSÃO.................................................................................................................51
REFERÊNCIAS..................................................................................................................53
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LISTA DE ABREVIATURAS
ADM – Amplitude de Movimento
AP – Antero-posterior
cm – Centímetros
DNA - Ácido desoxirribonucléico
Fig. – Figura
g - Grama
IGFs - Insulin-like growth factors
ml – Mililitros
mm – Milímetros
MML - Meromiosina leve
MMP - Meromiosina pesada
MSE - Músculo sóleo esquerdo
MSD - Músculo sóleo direito
n. – Número
nm – Nanômetro
NaCl – Cloreto de sódio
p. – Página
RNAm – Ácido ribonucléico
s - Segundo
ìm – Micrômetros
XII
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XIII
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
FIGURA 1 – Seqüência de como fazer o modelo para imobilização da pata do
rato..........................................................................................................................33
FIGURA 2 – Procedimento para alongamento do músculo sóleo esquerdo,
utilizando fita adesiva para manter a pata do animal em flexão dorsal máxima
(vista anterior).........................................................................................................34
FIGURA 3 – Procedimento para alongamento do músculo sóleo esquerdo,
utilizando fita adesiva para manter a pata do animal em flexão dorsal máxima
(vista lateral)...........................................................................................................35
FIGURA 4 – Incisão posterior da pata esquerda, com secção do tendão calcâneo,
rebatendo as estruturas do músculo tríceps sural, expondo o músculo sóleo
esquerdo e sua origem logo abaixo da articulação do joelho.................................36
FIGURA 5 – Exposição do músculo sóleo esquerdo via incisão posterior, com
desinserção da origem do muscular e permanência de sua inserção junto ao
tendão tríceps sural................................................................................................37
FIGURA 6 – Avaliação do peso muscular em balança analítica............................38
FIGURA 7 – Avaliação do comprimento muscular com auxílio de paquímetro da
marca Tecnolub e lupa fabricada por Stemi DRC-Zeiss.........................................40
Figura 8 – Avaliação do número de sarcômeros....................................................41
Figura 9 – Fórmula para avaliação do comprimento e número total de sarcômeros
em série.................................................................................................................44
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XIV
RESUMO
A prática clínica do alongamento muscular, dentro da cinesioterapia é
constantemente utilizada pelos fisioterapeutas. Porém, algumas vezes os
conceitos básicos relacionados à capacidade de adaptação da estrutura muscular
esquelética é desconhecida por este profissional. Isto limita muitas vezes sua
intervenção frente à prevenção da instalação de uma retração ou como tratamento
de um encurtamento muscular já instalado. Sabe-se que o alongamento muscular,
realizado diariamente durante 30 minutos, de modo passivo e contínuo, em
músculos imobilizados na posição encurtada, impede a perda significativa do
número de sarcômeros em série nas fibras musculares, prevenindo o
encurtamento do músculo. De modo geral, os programas de exercícios de
alongamento muscular utilizados em academias e clinicas de fisioterapia são
realizados em dias alternados ou uma vez por semana. No entanto, ainda é motivo
de controvérsia como a fibra muscular, particularmente o número de sarcômeros,
comporta-se a esse tipo de alongamento intermitente. Assim, será analisado o
efeito do alongamento muscular intermitente, realizado de modo passivo durante
quarenta min. a cada 72 h, no músculo sóleo do rato, imobilizado em posição de
encurtamento (flexão plantar), durante três semanas consecutivas e do músculo
apenas alongado a cada 72 h. Antes de cada sessão de alongamento, a
imobilização será retirada e recolocada ao término da mesma. Foram avaliados,
peso dos músculos, comprimento final dos músculos, tamanho e quantidade total
de sarcômeros. Foram utilizados 24 ratos Wistar, divididos aleatoriamente em
quatro grupos. Com o objetivo de se induzir o encurtamento muscular, os ratos do
grupo 1 (n=6) ficaram com o músculo sóleo da pata posterior esquerda imobilizado
em posição encurtada durante três semanas consecutivas. Para avaliação do
efeito do alongamento a cada 72 h, o grupo 2 (n=6) foi imobilizado em posição
encurtada e submetido ao alongamento passivo (flexão dorsal) durante 40 min., a
cada 72 h. Para avaliar o efeito isolado do alongamento intermitente, o grupo 3
(n=6) foi submetido ao alongamento, também durante quarenta min. a cada 72,
permanecendo livres na gaiola durante o resto do período nas três semanas
consecutivas, o grupo 4 (n=6) considerado o grupo controle, nele os animais não
foram submetidos a nenhum tipo de imobilização, foram apenas sacrificados e
dissecados ao final dos 21 dias. A pata posterior direita dos animais de todos os
grupos não foi submetida a nenhum tipo de imobilização e seu músculo sóleo
também foram analisados. Os resultados apresentados mostram que o
alongamento a cada 72 horas não foi eficaz para prevenir o encurtamento
muscular do músculo sóleo imobilizado em posição de encurtamento, mas
promoveu aumento considerável de proteínas contráteis nos músculos apenas
alongados. Assim protocolos que utilizam o alongamento muscular a cada 72 h,
são ineficazes para prevenir o encurtamento muscular, mas promovem o aumento
de amplitude de movimento (ADM) em músculos normais.
Palavras chaves: 1)Alongamento
muscular; 4)sarcômeros.
muscular;
2)imobilização;
3)encurtamento
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XV
ABSTRACT
The practice clinic of the muscular stretching, inside of the cinesioterapia it is used
constantly by the physiotherapists. However, the basic concepts related to the
capacity of adaptation of the skeletal muscular structure are sometimes ignored by
this professional. This limits your a lot of times intervention front to the prevention
of the installation of a shortening or as treatment of a muscular short already
installed. It is known that the muscular stretching, accomplished daily for 30 min.,
in a passive and continuous way, in muscles immobilized in the shortened position,
it impedes the significant loss of the sarcomere number in series in the muscular
fibers, preventing the shortening of the muscle. In general, the programs of
exercises of muscular prolongation used in academies and you practice medicine
of physiotherapy they are accomplished in alternate days or once a week.
However, it is still reason controversy for as the muscular fiber, particularly the
sarcomere number, behaves to that type of intermittent stretching. Like this, the
effect of the intermittent muscular stretching will be analyzed, accompli shed in
passive way during forty min. to each 72 h, in the muscle soleos of the mouse,
immobilized in shortening position (flexion to plant), for three consecutive weeks
and of the muscle just prolonged to each 72 h. before each stretching session, the
immobilization will be removed and put back at the end of the same. They were
appraised, I weigh of the muscles, final length of the muscles, size and total
amount of sarcomere. 24 mice were used Wistar, divided aleatoriamente in four
groups. With the objective of inducing the muscular shortening, the mice of the
group 1 (n=6) they were with the muscle soleos of the left subsequent paw
immobilized in position shortened for three consecutive weeks. For evaluation of
the effect of the prolongation to each 72 h, the group 2 (n=6) it was immobilized in
shortened position and submitted to the passive stretching during 40 min., to each
72 h. To evaluate the isolated effect of the intermittent stretching, the group 3 (n=6)
it was submitted to the stretching, also duri ng forty min. to each 72, staying free in
the cage during the rest of the period in the three consecutive weeks, the group 4
(n=6) considered the group it controls, in him you encourage they were not them
submitted the any immobilization type, they were just sacrificed and dissected at
the end of the 21 days. The paw subsequent right of the animals of all the groups
was not submitted the any immobilization type and your muscle soleos they were
also analyzed. The presented results show that the stretching every 72 hours it
was not effective to prevent the muscular shortening of the muscle sóleo
immobilized in shortening position, but it just promoted considerable increase of
contractile proteins in the muscles prolonged. Like this protocols that use the
muscular stretching to each 72 h, are ineffective to prevent the short muscular, but
they promote the increase of movement width (ADM) in normal muscles.
Key words:
4)sarcomere.
1)muscular
Stretching;
2)immobilization;
3)muscular
shorting;
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1 INTRODUÇÃO
1.1 JUSTIFICATIVA
Dúvidas concernentes à resposta do músculo esquelético a diferentes
estímulos, levou a formulação de um trabalho, no qual se estuda o efeito de um
protocolo de alongamento muscular sobre o músculo sóleo de ratos imobilizados
em posição de encurtamento.
A prática clínica do alongamento muscular, dentro da cinesioterapia é
constantemente utilizada pelos fisioterapeutas. Porém, algumas vezes os
conceitos básicos relacionados à capacidade de adaptação da estrutura muscular
esquelética é desconhecida por este profissional. Isto limita muitas vezes sua
intervenção frente à prevenção da instalação de uma retração ou como tratamento
de um encurtamento muscular já instalado.
Questões como, qual o tempo de alongamento é o ideal, qual é a
freqüência com que deve se realizar um alongamento muscular, qual a melhor
forma de promover um alongamento muscular, são freqüentes. Embora duas ou
três sessões semanais de alongamento muscular sejam freqüentemente
recomendadas
como
procedimento
terapêutico
para
tratar
ou
prevenir
encurtamentos musculares em clínicas de fisioterapia e academias, não se sabe
que tipo de mudanças ocorrem nas fibras do músculo esquelético encurtado
submetido a sessões periódicas de alongamento.
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2
Como o alongamento muscular está envolvido com o aumento da síntese
protéica muscular, avaliar as respostas do sistema músculo-esquelético, frente a
um protocolo de alongamento, mostra-se um bom modelo para examinar a
eficácia desse protocolo aplicado à prevenção do encurtamento muscular.
1.2 IMOBILIZAÇÃO DO TECIDO MUSCULAR
As fraturas ósseas, rupturas ligamentares, lesões musculares, como
também doenças degenerativas ou articulares, podem exigir, após cirurgia ou
tratamento conservador, imobilização dos membros, que é comumente realizada
por meio da aplicação de ataduras gessadas (APPELL, 1986).
O músculo é o elemento do corpo humano, que atua acionando voluntária
ou involuntariamente os segmentos corpóreos. A musculatura estriada, de
contração voluntária, é denominada musculatura esquelética (JUNQUEIRA &
CARNEIRO, 1999).
A função do músculo esquelético depende de atividade proprioceptiva
intacta, inervação motora, carga mecânica e mobilidade articular. O músculo é o
mais mutável dentre os tecidos biológicos e responde a demandas normais ou
alteradas com adaptações morfológicas e funcionais (APPELL, 1986; ROSE &
ROTHSTEIN, 1982; LIEBER, 1992; SILVEIRA PÉROT & GOUBEL, 1994).
MAREY (1887), observou em seu experimento, de transferência do tendão
do músculo tríceps para uma porção mais distal do calcâneo, a capacidade de
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3
adaptação do músculo a diferentes graus de extensão ou comprimento muscular,
produzindo assim alongamento no músculo poucas semanas após a cirurgia.
ALDER et al. (1958) fizeram uma inversão no estudo de MAREY, ao invés de
transferir a inserção do tendão do músculo tríceps sural distalmente, o fizeram
proximalmente, e observaram que o músculo esquelético também pode diminuir o
comprimento e a extensibilidade, quando mantido em posição encurtada.
Nas décadas de 60 e 70 os trabalhos experimentais buscaram
compreender e elucidar como ocorria o processo de crescimento muscular durante
o desenvolvimento. Foi comprovado que o músculo aumentava seu comprimento
por meio da adição de sarcômeros em série ao longo das fibras musculares
(GOLDSPINK, 1968; WILLIAMS & GOLDSPINk, 1971). Assim o comprimento
fisiológico da fibra muscular é mantido pelo equilíbrio entre síntese e degradação
de proteínas contráteis, e a posição do músculo durante a imobilização é um fator
importante nesse balanço protéico muscular (GOLDSPINK, 1968).
Sabe-se que a imobilização em posição de encurtamento promove a perda
de sarcômeros em série ao longo da fibra, causando a diminuição do comprimento
muscular. Sugere-se que a diminuição do número de sarcômeros ocorra em
resposta a alteração do comprimento funcional ideal do sarcômero, o que
prejudica o mecanismo de acoplamento actina – miosina. Assim, a perda de
sarcômeros em série ocorreria para que os sarcômeros restantes mantivessem
um comprimento funcional ideal. O mecanismo oposto ocorreria no músculo
imobilizado em posição de alongamento, onde ocorre a adição de sarcômeros em
série para restauração do comprimento ideal do sarcômero (WILLIANS, 1988).
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A adaptação do comprimento muscular é profundamente influenciada pela
posição durante a imobilização, sendo o encurtamento muscular adaptativo e ou
contraturas após períodos de imobilização, paralisias, espasticidades ou dor,
causas da limitação da ADM e alterações na performance das atividades motoras
diárias (WILLIANS, 1988; WILLIANS & GOLDSPINK, 1983; GOLDSPINK, 1968).
Além das alterações no comprimento do músculo, as diminuições de força e
da massa muscular, são outras importantes adaptações à imobilização, com
alterações significativas identificadas já nas primeiras 48 h, onde o músculo sóleo
de ratos imobilizado em posição de encurtamento, apresentou perda de 37% da
massa muscular, após sete dias de imobilização, enquanto que a imobilização em
posição de alongamento não causou nenhuma atrofia (GOLDSPINK, 1968).
Paralelamente a atrofia das fibras musculares, a imobilização em posição
encurtada também acarreta aumento da proliferação do tecido conjuntivo,
causando uma diminuição da extensibilidade do músculo (WILLIANS, 1988;
WILLIANS & GOLDSPINK, 1983).
Estes achados têm implicações extremamente importantes para os
fisioterapeutas. O conhecimento e o entendimento dessas adaptações permitem
que o fisioterapeuta seja mais efetivo na avaliação e tratamento, compreendendo
os efeitos fisiológicos da intervenção imposta e, respondendo melhor às
necessidades individuais do paciente (ROSE & ROTHSTEIN, 1982).
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1.3 OBJETIVOS
O objetivo deste estudo consiste em analisar o efeito do alongamento
intermitente, realizado durante 40 min, a cada 72 h, no músculo sóleo mantido em
posição de encurtamento e em músculos normais apenas submetidos ao
alongamento. Para isso será analisado, peso muscular, comprimento muscular e o
número de sarcômeros em série nas fibras musculares.
6
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2 REVISÃO DA LITERATURA
2.1 MICRO E MACROESTRUTURAS DO SISTEMA MÚSCULO
ESQUELÉTICO
O
movimento
intencional
é
uma
característica
fundamental
do
comportamento humano. O movimento é realizado biomecanicamente pela
contração dos músculos esqueléticos atuando dentro de um sistema de alavancas
e polias formado pelos ossos, tendões e ligamentos. A individualidade de uma
pessoa é expressa pelo padrão de contrações musculares que produz as
expressões faciais, posturas corporais, desempenho de habilidades motoras
delicadas tais como datilografar ou tocar um instrumento musical, e a realizar
atividades motoras grosseiras (p. ex., andar e correr) (SMITH, WEISS &
LEHMKUHL, 1997).
O músculo esquelético é um dos tipos de células mais altamente ordenado
e estruturalmente especializado. Nos últimos anos, tem sido cada vez mais
reconhecido que o músculo estriado possui um citoesqueleto (SMITH, WEISS &
LEHMKUHL, 1997). SMITH, WEISS & LEHMKUHL (1997) definem o citoesqueleto
do músculo estriado esquelético como o sistema de componentes regulatórios que
fornece a verdadeira estrutura física para a contração muscular.
Os músculos esqueléticos são compostos de fibras musculares que são
organizadas em feixes. Cada feixe de fibras musculares é chamado fascículo. Os
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miofilamentos compreendem as miofibrilas, que por sua vez são agrupadas juntas
para formar as fibras musculares. O comprimento de uma fibra varia de poucos
milímetros (mm) a 60 ou 70 centímetros (cm), e o diâmetro de uma fibra muscular
individual de 50 a 100 micrômetros (ìm). Cada fibra possui uma cobertura ou
membrana, o sarcolema, e é composta de uma substância semelhante à gelatina,
o sarcoplasma. Centenas de miofibrilas contráteis e outras estruturas importantes,
tais como as mitocôndrias e o retículo sarcoplasmático, estão inclusas no
sarcoplasma (SMITH, WEISS & LEHMKUHL, 1997).
2.1.1 COMPOSIÇÃO DAS MIOFIBRILAS E SEUS COMPONENTES
Cada fibra muscular geralmente é composta de várias unidades pequenas
chamadas miofibrilas. As miofibrilas variam em diâmetro de 1 a 2 ìm. Elas são
agrupadas em feixes e seguem a extensão da fibra muscular. Sucessivamente,
cada miofibrila é composta de um filamento longo e fino de sarcômeros ligados em
série. Os sarcômeros representam a unidade funcional de um músculo. Eles
medem aproximadamente 2,3 ìm de comprimento e repetem-se em um padrão
específico para cada miofibrila. No final de cada sarcômero está um limite denso
denominado linha Z. O termo linha Z é derivado da palavra alemã zwischen, que
significa “entre”, assim, o segmento entre duas linhas sucessivas representa a
unidade funcional de uma miofibrila (SMITH, WEISS & LEHMKUHL 1997).
A miofibrila contrátil é composta de unidades, e cada unidade é
denominada sarcômero, a porção entre duas linhas-Z. Foram identificados
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primeiramente dois tipos de filamentos, um fino e um grosso, dentro do sarcômero.
De acordo com a teoria do filamento deslizante, esses filamentos foram
considerados como elementos à base de proteína responsáveis por causar
contração (encurtamento, relaxamento e alongamento) do músculo (SMITH,
WEISS & LEHMKUHL 1997).
Durante os anos 70 e 80, um terceiro ligamento conectivo foi descoberto, e
o mesmo foi denominado titina. No nível de análise molecular, a composição
desses três filamentos pode ser determinada. Os filamentos são feitos de uma
proteína que é formada por uma seqüência de aminoácidos produzidos dentro da
célula muscular. A síntese dos aminoácidos está sob controle dos cromossomas
no núcleo da célula muscular. Esses cromossomas são uma forma espiralada de
ácido desoxirribonucléico (DNA) que contém a seqüência de genes necessária
para informar ao músculo como ordenar os aminoácidos corretamente (SMITH,
WEISS & LEHMKUHL 1997).
2.1.2 REGIÕES DO SARCÔMERO
Existem cinco bandas ou zonas bem definidas dentro de um sarcômero. A
linha Z ou disco Z forma a linha densa em cada extremidade do sarcômero. Vista
em alta resolução, a linha Z tem uma aparência de ziguezague. Essa aparência
ocorre, em parte, porque os filamentos finos de cada lado da linha Z não são
colineares. Em vez disso, eles são ramificados pela metade da separação lateral
dos filamentos. Essa configuração de duas linhas tem a capacidade de adaptar
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considerável variação no diâmetro miofibrilar, aumentando ou diminuindo a
separação lateral entre os filamentos. Essa maleabilidade estrutural pode,
possivelmente, contribuir para a elasticidade dos músculos (SMITH, WEISS &
LEHMKUHL 1997).
Adjacente à linha Z está à banda I, uma banda opticamente menos densa
das estrias musculares, quando passada através da banda I do músculo, a
velocidade da luz emergente é isotrópica (a mesma em todas as direções). A
banda I contém filamentos de actina, filamentos de titina e pontes I, mede
aproximadamente 1,5 ìm de comprimento. As áreas escuras do sarcômero são
chamadas de bandas A, esta região é assim chamada porque uma onda de luz
que passa através da banda A é anisotrópica, medem aproximadamente 1,0 ìm e
correspondem ao comprimento dos filamentos grossos (filamentos de miosina). O
centro da banda A é ocupado por uma área relativamente menos densa e mais
clara, a zona H, encontrada entre as extremidades dos filamentos finos, por isso,
seu tamanho depende do comprimento do músculo ou da extensão da
sobreposição dos filamentos. Por fim, há a linha M. Essa estrutura densa e
transversa é encontrada no centro do sarcômero que corresponde a várias pontes
M paralelas, estritamente espaçadas (SMITH, WEISS & LEHMKUHL 1997).
2.1.3 O FILAMENTO DE ACTINA
O filamento de actina é complexo, sendo formado por três componentes
protéicos: actina, tropomiosina e troponina (GUYTON & HALL, 1996). O filamento
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de actina também chamado de filamento fino, tem um diâmetro de 5 ou 6 nm e um
comprimento de aproximadamente 1 ìm. Em baixa resolução, o filamento lembra
um colar de pérolas de dois cordões entrelaçados um sobre o outro, sendo
regular, e semi-aleatório. As outras proteínas (troponina, tropomiosina e nebulina)
que compõem o filamento fino, junto com a actina, servem para regular a ligação
dos filamentos (SMITH, WEISS & LEHMKUHL 1997).
O arcabouço do filamento de actina é uma molécula protéica com duas
cadeias de actina F. Essas duas cadeias são enroladas em hélice, do mesmo
modo a molécula de miosina, mas com uma revolução completa a cada 70 nm
(GUYTON & HALL, 1996).
Cada cadeia da dupla hélice de actina F é formada por moléculas
polimerizadas de actina G, cada uma com peso molecular de cerca de 42.000.
Existem 13 moléculas em cada revolução de uma das cadeias da hélice, presa a
cada actina G. Os sítios ativos das duas cadeias de actina F da dupla hélice são
escalonados, resultando em um sítio ativo a cada 27 nm de todo o filamento de
actina (GUYTON & HALL, 1996).
2.1.4 O FILAMENTO DE MIOSINA
O filamento grosso é a miosina, mede entre 10 a 15 nm de diâmetro e
aproximadamente 1,5 ìm de comprimento. Por essa razão, é mais grosso e menor
que o filamento de actina (SMITH, WEISS & LEHMKUHL 1997).
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O filamento de miosina é formado por muitas moléculas de miosina, cada
uma tendo peso molecular de cerca de 480.000. A molécula de miosina é formada
por seis cadeias polipeptídicas, duas cadeias pesadas, cada uma com peso
molecular da ordem de 200.000, e por quatro cadeias leves, cada uma com peso
molecular de cerca de 20.000. As duas cadeias pesadas se enrolam, em espiral,
uma com a outra para formar uma dupla hélice. Uma extremidade de cada uma
dessas cadeias é dobrada para formar uma estrutura polipeptídica globular,
chamada de cabeça da miosina. Desse modo existem duas cabeças livres,
situadas lado a lado na ponta de uma dupla hélice da molécula de miosina; a
porção alongada da hélice espiralada é chamada de cauda da miosina (GUYTON
& HALL, 1996).
2.1.4.1 A cabeça da miosina
A pesquisa tem mostrado que a meromiosina pode ser dividida em dois
subfragmentos, S-1 e S-2. O subfragmento S-2 é o segmento da haste de miosina
situado entre a cabeça e o segmento distal da haste. Em comparação, o
subfragmento S-1 é o segmento da molécula de miosina que compreende a
cabeça, é conhecido também por ser feito de cadeias leves e cadeias pesadas.
Cada segmento de cadeia pesada que se estende dentro da cabeça é divisível em
três frações. Além de cadeia pesada, cada cabeça contém duas, às vezes, três
cadeias leves. Essas cadeias leves têm significância na ligação molecular e na
coordenação das cabeças (SMITH, WEISS & LEHMKUHL 1997).
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2.1.4.2 A cauda da miosina
Através da descoberta de certas enzimas, a molécula de miosina pode ser
dividida em vários fragmentos ou subfragmentos. Quando analisada com maior
detalhe, a molécula de miosina é vista como tendo duas partes: cauda e cabeça. A
cauda é muitas vezes classificada como a haste ou a região da haste da molécula
de miosina. Esse segmento da molécula de miosina, que consiste na extremidade
distal da haste de miosina, também é conhecida como meromiosina leve (MML). A
MML não tem a habilidade para interdigitar-se ou ligar-se com o filamento de
actina. Conectada a MML está a meromiosina pesada (MMP). Esse componente
da molécula de miosina compreende o segmento proximal da haste e a cabeça.
Em comparação a MML, a MMP possui a habilidade para interdigitar-se com a
actina (SMITH, WEISS & LEHMKUHL 1997).
2.1.5
ULTRA-ESTRUTURA
DO
FILAMENTO
CONJUNTIVO
OU
INTERMEDIÁRIO: TITINA
Os dois conjuntos de filamentos descontínuos e inextensíveis movem-se ou
deslizam um sobre o outro, variando o grau de sobreposição, enquanto não
sofrem mudanças nas próprias extensões. Contudo, a clássica ilustração da
organização de um sarcômero, não descreve como os filamentos de miosina
parecem flutuar e o que segura os sarcômeros juntos. É difícil encontrar resposta
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para essas questões baseando-se na ilustração clássica, onde segunda a mesma,
a estrutura do sarcômero parece ilógica.Todavia, uma característica constante do
músculo é a posição central da miosina no sarcômero, no meio, entre as linhas Z.
Essa posição é mantida até quando o sarcômero é alongado, devido à presença
de um filamento conectivo conhecido como titina (SMITH, WEISS & LEHMKUHL
1997).
A titina constitui aproximadamente 10% de massa de miofibrila. A pesquisa
indica que cada molécula de titina estende-se da linha Z (o final do sarcômero) até
a linha M (o centro do sarcômero). Além disso, esses estudos indicam que a
porção de banda A da titina é firmemente ligada ao filamento grosso. Por isso,
quando o sarcômero é alongado, a região da molécula de titina encontrada na
banda-A comporta-se como se fosse rigidamente ligada aos filamentos grossos
(FURST et al. 1988).
Em comparação, a região da molécula de titina que se liga às linhas Z
comporta-se elasticamente. Há vários fatores que, teoricamente, contribuem para
a enorme extensibilidade da titina. Primeiro, a titina é rica no aminoácido prolina
que quebra as cadeias á-helicoidais que, geralmente, conferem rigidez aos
polipeptídeos (POLLACK, 1990). Segundo, como conseqüência, uma simples
molécula de titina não contem nenhuma estrutura á -helicoidal, como substituto,
consiste de espirais aleatórias (TRINICK, KNIGHT & WHITING, 1984). Terceiro,
um simples peptídeo de 3 milhões de daltons pode ter um comprimento de até 7
ìm. Contudo, em repouso o comprimento do sarcômero é de aproximadamente
2,4 ìm e em estiramento máximo é de 7 ìm. Baseado nessa informação, tem-se
sugerido que a titina deve ser compactamente dobrada dentro de um sarcômero
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(MARUYAMA, 1986). Dessa forma, quando o alongamento é inicialmente aplicado
no músculo, o segmento de titina entre o final do filamento de miosina e a linha Z é
o
principal
contribuinte
para
o
comprimento
aumentado do sarcômero
(TROMBITAS et al. 1993).
Uma vez que o limite do comprimento desse filamento de titina é atingido, o
recrutamento de segmentos adicionais de titina que são “dobrados” ou de algum
modo ligados ao filamento de miosina é responsável por um aumento extra no
comprimento (WANG et al. 1991).
2.2 HIPERTROFIA E HIPOTROFIA MUSCULAR
As fibras musculares esqueléticas são classificadas como células
permanentes, portanto, na vida pós-natal, não tem a capacidade de sofrer
proliferação. Esta condição é determinada durante a embriogênese quando os
mioblastos se fundem por ativação gênica e formam as células musculares
esqueléticas que são multinucleadas. Ocorrida esta fusão, os núcleos não mais
podem replicar seu DNA. Este estado de multinucleação determina um conhecido
aspecto funcional das fibras musculares adultas caracterizados como domínios
nucleares (SVERZUT & CHIMELLI, 1999).
Através destes domínios nucleares torna-se definido topograficamente um
respectivo volume celular para cada núcleo, ou seja, cada núcleo torna-se
responsável pela homeostasia de uma região correspondente. Apesar das células
musculares esqueléticas não serem capazes de se dividir, podem sofrer variações
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em três dimensões: no comprimento longitudinal, no volume da secção transversal
e em número. A variação do volume celular é dependente da síntese de proteínas
contráteis que determina, por sua vez, aumento de miofibrilas em número e em
volume. O crescimento longitudinal é determinado pelo recrutamento de novos
mioblastos que se fundirão às fibras preferencialmente na porção terminal,
aumentando, desta forma, o conteúdo protéico e o número total de núcleos da
célula. O aumento do número total de células no músculo é dependente da
incorporação de novos mioblastos no espaço intersticial (SVERZUT & CHIMELLI,
1999).
Há muita controvérsia na literatura, e de modo geral, a hipertrofia muscular
tem sido associada a duas alterações estruturais: a hipertrofia da fibra muscular
(aumento no diâmetro de uma fibra preexistente) e a hiperplasia (aumento no
número de fibras musculares) (MINAMOTO & SALVINI, 2000).
A hipertrofia do músculo esquelético pode ser considerada como um
aumento do número de miofibrilas que compõem a fibra muscular, aumentando
seu diâmetro muscular e gerando uma maior capacidade, de produção de força
contrátil. A hipertrofia ocorre durante o crescimento do músculo e em resposta a
exercícios intensos de sobrecarga muscular, como, por exemplo, nos exercícios
contra-resistidos, nos quais o indivíduo executa um movimento contra uma
resistência (MINAMOTO & SALVINI, 2000).
Nas células permanentes, o processo de proliferação celular está impedido
por impossibilidade de duplicação do DNA celular. Portanto, dependendo do
estímulo, estas células deveriam somente sofrer modificações de volume que são
identificáveis ao microscópio de luz por aumento da área de secção transversal
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das fibras. Sabe-se que esta resposta é dependente de um balanço positivo entre
síntese e degeneração protéica dado por aumento da síntese e redução da
degradação protéica (SVERZUT & CHIMELLI, 1999).
A polêmica gira em torno da hiperplasia, onde os resultados e as
interpretações da literatura são mais polêmicos, pois, embora ela tenha sido
observada em gatos submetidos ao treinamento contra-resistido (GONYEA, 1980),
esse mesmo efeito não foi observado por GOLLNICK et al. (1981) em músculo de
ratos, nem por TIMSON et al. (1985) em camundongos, nos quais um treinamento
levou a hipertrofia das fibras, mas não à hiperplasia. Em humanos, alguns estudos
mostraram hiperplasia somente após treinamento contra-resistido realizado com
intensa sobrecarga muscular (LARSSON & TESCH, 1986).
ANTONIO & GONYEA (1993) propõem que a fibra muscular submetida ao
treinamento intenso é capaz de se dividir, e que cada um desses novos
fragmentos possa se desenvolver e tornar-se uma nova unidade funcional, após
receberem inervação própria. Inferem, que as células satélites, que estão
intimamente relacionadas à regeneração dos músculos esqueléticos após lesão,
também estão envolvidas no processo de hiperplasia da fibra muscular.
Mais recentemente, alguns autores vêm sugerindo a participação das
células satélite no desenvolvimento de hipertrofia muscular não diretamente ligada
à lesão celular. O princípio fundamental, apontado por estes autores e que dá
suporte a participação das células satélite na hipertrofia, advém do conceito de
domínio nuclear: se um núcleo deve controlar um determinado volume de
citoplasma, a fusão de célula tronco à fibra remanescente deveria ser necessária
nas condições em que haveria aumento do conteúdo citoplasmático (hipertrofia),
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promovendo em paralelo a manutenção dessa relação (núcleo/citoplasma).
Porém, ainda existem poucos experimentos que empregaram metodologia
suficiente para dar suporte a esta afirmação (ADAMS & McCUE, 1997;
ALBERNETHY et al. 1994; PHELAN & GONYEA, 1997; SVERZUT & CHIMELLI,
1999).
As células satélites são células miogênicas quiescentes, mononucleadas,
localizadas entre a lamina basal e o sarcolema. Elas apresentam a habilidade de
se diferenciarem em mioblastos, sendo sua principal função a regeneração da
fibra muscular após a lesão. Elas representam 2-10% do total de mionúcleos
associados às fibras. Encontram-se distribuídas igualmente ao longo da fibra
muscular, principalmente na região das junções neuromusculares, mas seu
número parece variar com o tipo de fibra e com a espécie do animal, são
consideradas como um reservatório de células progenitoras (MAURO, 1961).
O processo de hiperplasia caracteriza um estado reversível de adaptação
celular em que o número final de células está aumentado em relação ao inicial,
proporcionando um aumento no volume total do órgão. No músculo esquelético,
esta condição é estritamente dependente da participação das células satélite.
Estudos recentes têm demonstrado uma estreita relação entre lesão celular e
hiperplasia. Na primeira semana de exercício excêntrico, observaram que 25-50%
das fibras musculares apresentavam algum grau de lesão morfológica e, que
associado a isso, havia um aumento de cerca de 27% no total do número de fibras
musculares. Nas semanas consecutivas o índice de lesão celular diminuiu, porém
os valores de hiperplasia não declinaram significantemente em correspondência
aos anteriores (WHALEN et al. 1990).
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A hipertrofia ainda pode ser causada pela deposição de sarcômeros em
série ao longo das miofibrilas e, em conseqüência, ao longo do comprimento das
fibras. O local específico dos sarcômeros recentemente sintetizados é perto da
junção músculo-tendão. O alongamento muscular promove um acúmulo de
miosina RNAm oxidativa lenta na terminação das fibras. Esses acúmulos locais de
RNAm ajudam na síntese de proteínas contráteis, na rápida união de sarcômeros
e na extensão das miofibrilas. Em especial, um grande espaço citoplasmático
contendo polissomas abre-se entre as miofibrilas e o sarcolema da junção de
miotendão de fibras alongadas e muitas miofibrilas são encontradas (DIX &
EISENBERG, 1990).
Algumas substâncias parecem estar envolvidas na resposta adaptativa
citada anteriormente. Basicamente, são hormônios como insulina e glucagon,
hormônio do crescimento e fatores de crescimento como os insulin-like growth
factors (IGFs), hormônios da tireóide e testosterona. De forma genérica, a insulina
representa um fator do balanço protéico, pois estimula o transporte de
aminoácidos na fibra muscular e estimula a síntese de proteínas mofibrilares
diretamente, assim como, inibe a degradação protéica conjuntamente com o
glucagon. Os hormônios da tireóide participam da síntese protéica, quando se
encontram em níveis baixos, enquanto o excesso ou a falta desse hormônio
determina estados proteolíticos. A ação do Hormônio do Crescimento (GH), na
promoção do crescimento e, portanto hipertrofia, é dependente da ação dos IGFs
(SVERZUT & CHIMELLI, 1999).
O crescimento muscular durante a fase pós-natal é regulado por meio de
um controle hormonal sistêmico, principalmente pela insulina e pelo hormônio do
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crescimento (GH). Já a hipertrofia observada no músculo do individuo adulto,
associado ao treinamento físico, é decorrente do aumento da tensão muscular e
ocorre por um controle local (MINAMOTO & SALVINI, 2000).
Apesar da importância dos hormônios para a hipertrofia muscular, sabe-se
que há uma complexa interação de outros fatores no crescimento do músculo
esquelético, como, por exemplo: fatores genéticos, nutricionais e atividade física
(VANDENBURGH, 1987).
Como exemplo dessa complexa interação entre os fatores relacionados à
hipertrofia muscular diz-se, que a hipertrofia não ocorreria de forma eficiente se o
indivíduo apresentasse níveis hormonais e desenvolvesse atividade física
adequada, mas se tivesse uma deficiência nutricional importante, o que
inviabilizaria o fornecimento dos diversos aminoácidos necessários à síntese
protéica (MINAMOTO & SALVINI, 2000).
2.3 EFEITOS DA IMOBILIZAÇÃO NO MÚSCULO ESQUELÉTICO
Vários estudos analisaram a influência da imobilização no músculo
esquelético de animais, demonstrando que embora a adaptação muscular seja
induzida pela imobilização gessada, o grau da adaptação é influenciado pela
posição em que o músculo é imobilizado (BOOTH & KELSO, 1973; BOOTH &
SEIDER, 1979; WILLIANS & GOLDSPINK, 1983; GAJDOSIK, 2001).
Após períodos de imobilização do músculo em posição encurtada ocorre
uma redução do comprimento da fibra muscular devido à perda de sarcômeros em
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série na fibra muscular, atrofia, diminuição da amplitude articular, alterações no
tecido conectivo e aumento na rigidez muscular (WILLIANS, 1990).
Durante períodos de imobilização, a diminuição da massa muscular é
determinada pela diminuição do período médio de vida das proteínas miofibrilares,
em aproximadamente 50%. Uma intensa atrofia ocorre na fase precoce da
imobilização, com mudanças nas primeiras 48 horas (BOOTH & SEIDER, 1979).
Usando um modelo de imobilização gessada, com o músculo em posição de
encurtamento, BOOTH & SEIDER (1979) observou uma diminuição de 30% da
massa muscular do gastrocnêmio de ratos após 3 dias de imobilização, 50% após
15 dias e 58% após 6 semanas.
O termo atrofia muscular é considerado como uma diminuição da síntese e
aumento da degradação protéica na fibra muscular. Enquanto que, hipertrofia
muscular foi definida como um aumento da síntese protéica em relação à
degradação de proteínas tanto em série quanto em paralelo (GOLDSPINK, 1996).
BOOTH & SEIDER (1979) mostraram que quando os músculos sóleo ou
tibial anterior foram fixados em posição de encurtamento ou em comprimento
normal o músculo atrofiou, enquanto que em posição de alongamento resultou em
aumento do comprimento do músculo.
A imobilização por longos períodos em músculos de contração rápida
imobilizados em posição de alongamento causou aumento temporário no seu
comprimento e então atrofiaram. Por outro lado, o sóleo, um músculo
predominante de contração lenta, apresentou um comprimento maior durante o
período de imobilização em posição alongada, que o comprimento normal
(LIEBER, 1992).
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Analisando a influencia da imobilização na variação do tipo de fibras
musculares, observou-se que após quatro semanas de imobilização do músculo
sóleo, houve uma redução absoluta no número de fibras de contração lenta,
enquanto que as rápidas não apresentaram mudanças significativas (BOOTH &
SEIDER, 1979).
LIEBER (1992) demonstrou que músculos imobilizados por quatro
semanas, apresentaram diminuição da área de secção transversa das fibras
musculares independente da idade. A atrofia durante a imobilização afetou todos
os tipos de fibras musculares, com uma magnitude similar.
Uma outra evidente conseqüência da imobilização é a diminuição da
capacidade de gerar força no músculo, o qual é um processo tempo dependente.
A diminuição da força está relacionada não apenas a diminuição da massa, mas
também a alterações neurais e reservas metabólicas, as quais são importantes
para geração de força (BOOTH & SEIDER, 1979).
2.4
INFLUÊNCIA
DA
FUNÇÃO
MUSCULAR
SOBRE
SUA
ADAPTAÇÃO A DIFERENTES ESTÍMULOS
Somente na década de 60 foram identificadas as bases morfofuncionais da
relação tensão-comprimento da fibra muscular, através de um experimento
cuidadoso e sofisticado realizado por GORDON, HUXLEY & JULIAN (1966), eles
identificaram em sarcômeros isolados, que a força isométrica máxima é produzida
quando o sarcômero atinge um comprimento próximo ao comprimento da sua
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posição em repouso, essa força diminui quando os sarcômeros são alongados ou
encurtados. Nesse estudo, demonstraram que a força isométrica dos sarcômeros
atinge seus níveis máximos quando há uma sobreposição ótima entre os
filamentos de actina e miosina, o que ocorre quando o comprimento do sarcômero
está entre 2,0-2,25 µm. Estes resultados permitiram identificar que a força gerada
pela contração muscular depende da quantidade de “pontes” entre os filamentos
de actina e miosina no interior sarcômeros. A identificação da relação entre a
tensão muscular e as alterações no comprimento do sarcômero, subsidiou a
proposição da teoria do deslizamento dos miofilamentos na contração muscular.
2.5
ALTERAÇÕES
DECORRENTES
DO
ENCURTAMENTO
NA
FIBRA MUSCULAR ESQUELÉTICA
Músculos imobilizados em posição de encurtamento, apresentam perda de
tecido protéico, principalmente próximo à junção miotendínea, devido à diminuição
da síntese e aumento da degradação de proteínas. Também apresentam
diminuição da extensibilidade e aumento da tensão passiva (TABARY et al. 1972;
WILIANS & GOLDSPINK, 1978).
TABARY et al. (1972) observaram em músculos sóleos de gatos um
aumento de 20% no número de sarcômeros em série, após quatros semanas de
imobilização em posição de alongamento. No entanto, quando imobilizados em
posição de encurtamento, o músculo sóleo reduziu em 40% o número de
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sarcômeros em série e conseqüentemente uma diminuição da extensibilidade
muscular.
GAJDOSIK (2001) observou diminuição no comprimento e extensibilidade
passiva dos músculos imobilizados em posição de encurtamento causada pela
perda dos sarcômeros em série e proliferação do tecido conjuntivo, e a perda da
massa muscular deve ser resultado da perda das proteínas subcelulares (miosina,
actina, titina e desmina).
2.6 ASPECTOS MORFOLÓGICOS E FUNCIONAIS ENVOLVIDOS
NO ENCURTAMENTO E NO ALONGAMENTO DOS MÚSCULOS
ESQUELÉTICOS
Para que se possa entender o mecanismo pelo qual o músculo esquelético
diminui seu comprimento, bem como porquê um grupo muscular encurtado tem
capacidade de recuperar ou mesmo ampliar seu comprimento anterior através de
exercícios de alongamento, é fundamental que se entenda os processos
envolvidos na adaptação dos músculos esqueléticos dos mamíferos (SALVINI,
2000).
Trabalhos experimentais realizados nas décadas de 60-70 identificaram
que o músculo aumentava seu comprimento através da adição de sarcômeros ao
longo das fibras musculares. Nesse período, já era considerada a hipótese da
adaptação das fibras musculares esqueléticas a diferentes graus de extensão,
com provável remoção ou adição do número de sarcômeros em série, conforme a
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demanda funcional e o grau de extensão a que o músculo era submetido
(GOLDSPINK, 1968; WILLIAMS & GOLDSPINK, 1971).
Estudos posteriores mostraram que a imobilização dos músculos em
posição alongada acarretava em aumento no comprimento muscular pela adição
no número de sarcômeros em série, particularmente nas duas regiões terminais
das fibras musculares (TABARY et al. 1972; WILLIAMS & GOLDSPINK, 1973).
Um comportamento similar também foi observado nos músculos esqueléticos de
diversos mamíferos, durante o crescimento normal pós-natal (WILLIAMS &
GOLDSPINK, 1971).
Um dos trabalhos fundamentais para se entender o mecanismo de
adaptação dos músculos esqueléticos a diferentes graus de extensão foi realizado
por TABARY et al. (1972), neste estudo, pode-se observar que o músculo sóleo do
gato aumentou em 20% o número de sarcômeros em série, após 4 semanas de
imobilização em posição de alongamento. Por outro lado, quando o músculo sóleo
foi imobilizado em posição de encurtamento, houve redução de 40% no número de
sarcômeros em série e conseqüente diminuição em sua extensibilidade. Quatro
semanas após a retirada da imobilização, o músculo imobilizado em posição de
encurtamento apresentou extensibilidade e número de sarcômeros similar ao
grupo controle não imobilizado. Ou seja, um músculo encurtado pode readquirir
seu comprimento normal de acordo com a demanda funcional. Neste caso, a
própria marcha produziu no músculo sóleo o estímulo necessário ao seu
alongamento.
Outros estudos identificaram que, enquanto a imobilização do músculo em
posição de encurtamento acarretava diminuição do número de sarcômeros e
25
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atrofia na fibra muscular, a imobilização em posição alongada levava à adição de
sarcômeros, com conseqüente ganho de peso e aumento da síntese protéica
(WILLIAM & GOLDSPINK, 1978; YANG et al., 1997). Estudos mais recentes,
realizados em músculos de coelhos 6 dias após imobilização em posição
alongada, identificaram hipertrofia, aumento no conteúdo total de Insulin Growth
Factor-I (IGF-I) e aumento no percentual de fibras que expressam miosina do tipo I
e miosina neonatal (GOLDSPINK, 1996; YANG et al. 1997).
2.7
EFEITOS
DO
ALONGAMENTO
PASSIVO
NO
MÚSCULO
ESQUELÉTICO
Sabe-se que a adaptação do músculo esquelético, durante o alongamento
muscular, pode ser medida pelo número e comprimento dos sarcômeros em série
(GOLDSPINK, 1996; WILLIAMS & GOLDSPINK, 1983; WILLIANS et al, 1988).
Pesquisas mostram que o alongamento da fibra muscular está associado
ao aumento do número de sarcômeros na extensão da fibra muscular. Como o
comprimento dos filamentos de actina e miosina é constante, a adaptação dos
músculos adultos para um novo comprimento funcional deve envolver a produção
ou remoção de um certo número de sarcômeros em série, a fim de manter o
comprimento ideal do sarcômero na fibra muscular (GOLDSPINK, 1996; TABARY
et al. 1972).
A região predominante para síntese dos novos sarcômeros durante o
alongamento é a região da junção musculotendínea (DIX & EISENBERG, 1990).
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Estudos básicos com animais têm mostrado que a extensibilidade passiva
do músculo é influenciada pelo tamanho e comprimento da fibra muscular
(componente plástico em série) e pela quantidade e arranjo do tecido conjuntivo
no ventre muscular (GOLDSPINK, 1996; WILLIAMS & GOLDSPINK, 1983).
A resistência ao alongamento passivo é influenciada pelo número de
sarcômeros em série, quantidade de proteínas musculares contráteis (miosina e
actina) e não contráteis (titina, distrofina) e tecido conjuntivo extracelular, as quais
se adaptam de acordo com o grau de demanda (GAJDOSIK, 2001).
Várias proteínas estão envolvidas no processo de alongamento muscular. O
mecanismo pelo qual a síntese dessas proteínas ocorre no músculo, após o
estímulo mecânico do alongamento passivo, é descrito por muitos autores
(WILLIANS & GOLDSPINK, 1973; GAJDOSIK, 2001).
2.8 ALONGAMENTO MUSCULAR NA MIOFIBRILOGÊNESE
O alongamento passivo é transmitido progressivamente na fibra muscular,
desde a superfície até a subunidade contrátil do músculo. O estímulo mecânico
desencadeado pelo alongamento é transmitido inicialmente para a matriz
extracelular da fibra muscular, que através de receptores são transmitidos para as
proteínas do citoesqueleto, as quais se conectam com a linha-Z, transmitindo o
sinal de tensão mecânica para o sistema contrátil (DEYNE, 2001).
Após o estímulo atingir o sarcômero, essa informação relacionada ao
comprimento da fibra, é transmitida para o núcleo da célula muscular, o qual sofre
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translocação para o centro da célula, onde o DNA é transcrito e se inicia o
processo para síntese de proteínas que darão origem a um novo sarcômero. O
posicionamento nuclear pode ser importante para estabelecer os domíneos
regionais da síntese de proteínas, que pode ser essencial para a miofibrilogênese
(DEYNE, 2001).
2.9 A EFICÁCIA CLÍNICA DE PROTOCOLOS DE ALONGAMENTO
NO TRATAMENTO DE MÚSCULOS ENCURTADOS
Vários estudos têm sido desenvolvidos com o objetivo de demonstrar a
eficácia de diversos protocolos de alongamento aplicados em músculos
encurtados (GUNST & WU, 2001; GAJDOSIK, 2001, FELLAND et al. 2001;
DEYNE, 2001).
Em humanos e idosos, 3-4 sessões semanais de alongamento, com
duração de 60 s, propiciaram aumento na amplitude articular (FELLAND et al.
2001). No entanto, não é possível saber o que ocorre em diferentes estruturas
submetidas ao alongamento, como o músculo, a cápsula articular, os tendões, etc.
Também é difícil avaliar a contribuição de cada uma delas no ganho de amplitude
articular.
Estudos em modelos animais, onde é possível a análise das fibras
musculares, mostraram que 30 min. de alongamentos passivos diários foram
suficientes para prevenir a perda do número de sarcômeros em série, em
músculos imobilizados em posição de encurtamento. Além disso, esse
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28
alongamento foi suficiente para prevenir a atrofia muscular e as alterações do
tecido conjuntivo. Por outro lado, quando o período de alongamento foi reduzido
para 15 min., houve perda do número de sarcômeros em série, mas não
proliferação do tecido conjuntivo (WILLIAMS, 1990).
2.10 EFEITOS DA DURAÇÃO E FREQÜÊNCIA DO ALONGAMENTO
NO MÚSCULO ESQUELÉTICO
O alongamento passivo por curto período de tempo (cerca de 30 s) é
considerado suficiente para aumentar a mobilidade, no entanto, alguns autores
não acreditam nesse efeito (DEYNE, 2001). Por outro lado, a experiência clínica
mostra que o ganho de mobilidade com alongamento é mantido mesmo quando o
alongamento passivo é removido, e este achado sugere uma resposta adaptativa
permanente (FELAND, 2001).
No experimento de FELAND et al. (2001) uma única sessão de
alongamento sustentado por 30 s, com relaxamento de 30 s, realizado durante 10
min. por quatro semanas, em músculo isquiotibiais encurtados, aumentou
significativamente a amplitude de movimento do joelho.
Para prevenir lesões musculares, encurtamentos musculares patológicos e
adaptativos, alongamentos musculares são usualmente indicados. O alongamento
é o resultado da duração, freqüência, tempo e intensidade do alongamento.
FELAND et al. (2001), definiu o alongamento de longa duração como realizado em
tempo maior que 30 s de duração, enquanto alongamento de baixa intensidade foi
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definido como o grau de alongamento que respeite o mínimo grau de desconforto
de cada sujeito. Alongamento de baixa intensidade e longa duração parece ser o
ideal para aumentar a amplitude de movimento, principalmente em indivíduos
idosos, devido à quantidade de tecido conjuntivo, aumento da rigidez e diminuição
da elasticidade que ocorre como processo de envelhecimento.
WILLIAMS (1990) demonstrou o efeito do alongamento intermitente em
músculos imobilizados em posição de encurtamento. O alongamento realizado por
12 min., 30 min., 1 e 2 h diariamente, por duas semanas mostram que 30 min. ou
mais de alongamento diário preveniu a perda de amplitude de movimento,
proliferação de tecido conjuntivo e a perda de sarcômeros em série.
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3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 MATERIAIS UTILIZADOS
-
Malha de algodão;
-
malha de aço;
-
fita adesiva;
-
algodão;
-
material cirúrgico;
-
éter Etílico;
-
solução Salina (NaCl 0,9%);
-
paquímetro Tecnolub;
-
lupa Stemi DRC-Zeiss;
-
balança de precisão;
-
glutaraldeido 2,5%;
-
ácido Nítrico 30%;
-
glicerol 50%.
30
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31
3.2 ANIMAIS E GRUPOS EXPERIMENTAIS
Foram utilizados 24 ratos albinos wistar machos, com peso corporal de 291
± 35 g, 14 ± 2 semanas de idade, obtidos do Biotério Central da Universidade
Estadual do Oeste do Paraná, e mantidos em biotério próprio do Laboratório de
Fisiologia e Biofísica.
Os animais foram agrupados e mantidos em gaiolas plásticas padrão, em
condições ambientais controladas (luminosidade: 12 horas de ciclo claro/escuro)
com livre acesso à água e ração peletizada. O projeto foi conduzido segundo as
normas internacionais de ética na experimentação animal.
Na divisão dos grupos os animais foram aleatoriamente separados em
quatro grupos e todos foram avaliados 21 dias, após o inicio do experimento:
Grupo 1 (n=6): para promover o encurtamento do músculo sóleo esquerdo,
esses animais tiveram a articulação tíbio-társica posterior imobilizada em flexão
plantar máxima, durante 21 dias consecutivos.
Grupo 2 (n=6): de modo similar ao grupo 1, a pata esquerda ficou
imobilizada em flexão plantar durante 21 dias. Porém, a cada 72 horas a
imobilização foi retirada para que o músculo fosse alongado (flexão dorsal
máxima) de modo passivo e constante, durante 40 min. Após o término de cada
alongamento, a pata foi novamente imobilizada em flexão plantar, para
manutenção do músculo sóleo em posição de encurtamento.
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32
Grupo 3 (n=6): neste grupo os animais foram submetidos somente ao
protocolo de alongamento semanal do músculo sóleo, similar ao descrito para o
grupo 2 e avaliados no 21º dia.
Grupo 4 (n=6): considerado o grupo controle, nele os animais não foram
submetidos a nenhum tipo de imobilização, foram apenas sacrificados e
dissecados ao final dos 21 dias.
A pata direita dos animais de todos os grupos não foi submetida a nenhum
tipo de imobilização e seus músculos (sóleo) foram também avaliados no 21º dia.
3.3 PROCEDIMENTO PARA A IMOBILIZAÇÃO
Os animais foram previamente anestesiados com éter etílico. Para se obter
o encurtamento do sóleo a articulação tíbio-társica esquerda foi imobilizada em
flexão plantar máxima, com fita adesiva. Em seguida, toda a pata esquerda
permaneceu imobilizada utilizando-se um modelo de imobilização, desenvolvido no
laboratório de Neurociência Departamento de Fisioterapia da UFSCar (figura 1).
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33
Figura 1 – Seqüência de como fazer o modelo para imobilização da pata do rato.
A: a parte superior é uma Camiseta feita de algodão; B: observa -se que a parte
inferior da imobilização é feita de malha de aço e foi cortada em duas partes
(anterior e posterior); C: depois foram grampeadas na camiseta; D: então, o
modelo está pronto para ser aplicado no rato; E: depois de vestir o modelo no rato,
a articulação do tornozelo esquerda é imobilizada em flexão plantar máxima com
fita adesiva; F: finalmente ambas as partes, anterior e posterior são fixadas ao
redor do corpo do rato através de fita adesiva, em detalhe é possível observar a
imobilização da articulação do tornozelo.
Fonte: COUTINHO, et al. (2002).
34
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3.4
PROTOCOLO
PARA
PROMOVER
O
ALONGAMENTO
MUSCULAR
Para se efetuar o alongamento passivo no músculo sóleo, os animais foram
previamente anestesiados e a imobilização retirada. Posteriormente, a articulação
tíbio-társica foi colocada em flexão dorsal máxima para alongamento do sóleo e
mantida nessa posição com fita adesiva, durante 40 min (figuras 2 e 3). Após o
término deste período, a imobilização foi recolocada de modo a manter o sóleo
novamente em posição de encurtamento máximo (flexão plantar).
Figura 2 – Procedimento para alongamento do músculo sóleo esquerdo, utilizando
fita adesiva para manter a pata do animal em flexão dorsal máxima (vista anterior).
Fonte: do autor.
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Figura 3 – Procedimento para alongamento do músculo sóleo esquerdo, utilizando
fita adesiva para manter a pata do animal em flexão dorsal máxima (vista lateral).
Fonte: do autor.
3.5 SACRIFÍCIO DOS ANIMAIS E RETIRADA DOS MÚSCULOS
Vinte e um dias após o início do experimento, os animais de todos os
grupos foram anestesiados para a retirada dos músculos sóleo de ambas as patas
(figuras 4 e 5). Em seguida, ainda sob efeito do anestésico, os animais foram
sacrificados. Durante a dissecação os músculo foram periodicamente gotejados
com solução salina (NaCl 0,9%), para evitar ressecamento tecidual. Em seguida
cada músculo foi pesado isoladamente (figura 6). O músculo sóleo foi fixado em
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glutaraldeído 2,5% e, em seguida, submetido aos procedimentos de rotina para
avaliação do número de sarcômeros em série (GOLDSPINK, 1968).
Figura 4 – Incisão posterior da pata esquerda, com secção do tendão calcâneo,
rebatendo as estruturas do músculo tríceps sural, expondo o músculo sóleo
esquerdo e sua origem logo abaixo da articulação do joelho. Por ser o sóleo um
músculo com predomínio de fibras do Tipo I sua coloração aparece em um tom
mais escuro.
Fonte: do autor.
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Figura 5 – Exposição do músculo sóleo esquerdo via incisão posterior, com
desinserção da origem do muscular e permanência de sua inserção junto ao
tendão tríceps sural.
Fonte: do autor.
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Figura 6 – Avaliação do peso muscular em balança analítica.
Fonte: do autor.
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39
3.6 IDENTIFICAÇÃO DO NÚMERO DE SARCÔMEROS EM SÉRIE
Inicialmente o músculo foi estendido em superfície plana e seu
comprimento mensurado com auxílio de paquímetro da marca Tecnolub e lupa
fabricada por Stemi DRC-Zeiss (figura 7).
Para obtenção de fibras musculares isoladas e avaliação do número de
sarcômeros, o músculo sóleo foi fixado durante 3 h em glutaraldeido (2,5%) e, em
seguida mantido durante 2 dias, em ácido nítrico a 30%. Posteriormente foi
armazenado em solução de glicerol diluída em água destilada a 50%.
Cinco fibras musculares foram isoladas do ventre de cada músculo sóleo
(direito e esquerdo). O isolamento das fibras foi realizado com o auxílio de lupa e
pinças ultrafinas, com o cuidado de se preservar a região medial de cada fibra,
onde foi realizada a contagem dos sarcômeros. As fibras isoladas foram montadas
em lâmina histológica em meio contendo gelatina-glicerina (Sigma).
Em cada fibra muscular, o número de sarcômeros em série foi identificado
ao longo de 300 µm, em microscópio de luz, com objetiva 100 em imersão;
microscópio Axioscope Carl Zeiss. A quantificação foi realizada em monitor de
vídeo, com sistema de vídeo-imagem acoplado ao microscópio (figura 8).
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Figura 7 – Avaliação do comprimento muscular com auxílio de paquímetro da
marca Tecnolub e lupa fabricada por Stemi DRC-Zeiss.
Fonte: do autor.
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41
Figura 8 – Avaliação do número de sarcômeros.
Fonte: COUTINHO et al. (2002).
3.7 ANÁLISE DOS RESULTADOS
As variáveis analisadas (peso muscular, comprimento muscular e número
de sarcômeros em série) foram avaliadas pela comparação entre os resultados
obtidos nos músculo das patas esquerdas (imobilizado) e direita (intacto), em cada
animal em cada grupo experimental, utilizando o teste t de Student pareado. Os
resultados foram também comparados entre os grupos experimentais através do
teste Anova. Os valores foram considerados significativos quando p ≤ 0.05.
42
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4 RESULTADOS
4.1 PESO DOS MÚSCULOS SÓLEOS
O peso muscular foi influenciado pela imobilização e pelo alongamento
muscular,
onde
foram
observados
valores
diferentes
entre
os
grupos
experimentais: Grupo 1 (animais imobilizados durante 21 dias consecutivos)
apresentou 0,1475 ± 0,0216g para o músculo sóleo direito (MSD) e 0,0873 ±
0,0172g para o músculo sóleo esquerdo (MSE); Grupo 2 (imobilizado e alongado a
cada 72 horas) apresentou 0,1748 ± 0,0253g para o MSD e 0,0967 ± 0,0145g para
o MSE; Grupo 3 (somente alongado) apresentou 0,1375 ± 0,0125g para o MSD e
0,1400 ± 0,0082g para o MSE; G4 (grupo controle) apresentou 0,1554 ± 0,0118g
para o MSD e 0,1522 ± 0,0093g para o MSE.
Os músculos sóleos esquerdos, do grupo imobilizado durante 21 dias
consecutivos (G1), apresentaram perda de peso de 40,82% em relação aos
músculos sóleos direitos (MSD) contralaterais sendo estatisticamente significativa
a perda de peso com p
0,05 e quando comparado ao gr upo controle (G4)
também houve perda significativa de peso p
0,05. Enquanto isso o grupo
imobilizado e alongado a cada 72 horas (G2) apresentou perda de peso muscular
do MSE de 44,68% quando comparado ao MSD contralateral sendo
estatisticamente significativa esta perda de peso p
0,05, e quando comparado ao
MSE do grupo controle (G4) a perda de peso também apresenta-se significante
com p
0,05. Para o grupo apenas alongado a cada 72 horas (G3) houve um
43
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aumento de 1,81% do peso muscular do MSE em relação ao MSD, sendo que
este aumento não foi estatisticamente significativo p > 0,05 e, quando comparado
ao MSE do grupo controle (G4) não foi observado aumento do peso muscular.
4.2 COMPRIMENTO DOS MÚSCULOS SÓLEOS
Assim como o peso muscular, o comprimento dos músculos sóleos
esquerdos, foi influenciado pela imobilização e pelo alongamento muscular, onde
foram observados os seguintes valores para os diferentes grupos: Grupo 1
apresentou 2,01 ± 0,03 cm para o MSD e 1,70 ± 0,14 cm para o MSE; Grupo 2
apresentou 1,76 ± 0,14 cm para o MSD e 1,56 ± 0,14 cm para o MSE; Grupo 3
apresentou 1,98 ± 0,12 cm para o MSD e 2,01 ± 0,09 cm para o MSE; G4
apresentou 1,96 ± 0,17 cm para o MSD e 1,93 ± 0,11 cm para o MSE.
Os músculos sóleos esquerdos do Grupo 1 apresentaram uma perda de
15,43% do
comprimento muscular quando comparados aos sóleos direitos
contralaterais, sendo esta perda estatisticamente significativa p
0,05 e, quando
comparados ao valor apresentado pelos músculos sóleos esquerdos do grupo
controle também houve significância estatística na perda de comprimento
muscular p
0,05. Para os músculos sóleos esquerdos do Grupo 2 houve uma
perda de 11,37% do seu comprimento, sendo esta perda estatisticamente
significativa p
0,05 e, quando comparado ao grupo controle também apresentou
perda de comprimento significativa p
0,05. Os resultados apresentados para o
comprimento muscular dos músculos sóleos esquerdos do Grupo 3 indicam que
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houve um ganho de 1,51% no comprimento muscular, sendo que este aumento
não possui significância estatística p > 0,05, mesmo quando comparado aos
resultados do grupo controle.
4.3
QUANTIDADE
DE
SARCÔMEROS
E
TAMANHO
DOS
SARCÔMEROS
Para análise da quantidade e tamanho dos sarcômeros, foram selecionados
dois animais de cada grupo aleatoriamente. O cálculo utilizado, para se encontrar
o valor do tamanho dos sarcômeros e quantidade total de sarcômeros por fibra,
consiste em uma regra de três simples. Cálculo para achar o valor total de
sarcômeros em uma fibra muscular:
Total de sarcômeros = comprimento da fibra x nº de sarcômeros em 300 µm
300 µm
Cálculo para encontrar o tamanho real do sarcômero:
Tamanho do sarcômero = valor total de sarcômeros em 300 µm
300 µm
Figura 9 – Fórmula para avaliação do comprimento e número total de sarcômeros
em série.
Fonte: COUTINHO et al. (2002).
Assim como o peso e o comprimento muscular, a quantidade de
sarcômeros em série foi influenciada pela imobilização e pelo alongamento
45
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muscular, onde foram observados os seguintes valores para os diferentes grupos:
Grupo 1 apresentou 487,50 ± 17,35 sarcômeros no MSD e 374,50 ± 13,43
sarcômeros para o MSE em um campo de 300 µm, somando um total de 6420
sarcômeros por fibra muscular no MSD e 4190 sarcômeros por fibra no MSE;
Grupo 2 apresentou 451,5 ± 21,92 sarcômeros no MSD e 329 ± 5,65 sarcômeros
no MSE sarcômeros para o MSE em um campo de 300 µm, somando um total de
5761 sarcômeros por fibra muscular no MSD e 4012,5 sarcômeros por fibra no
MSE; Grupo 3 apresentou 438 ± 2,82 sarcômeros no MSD e 471,5 ± 4,94
sarcômeros no MSE sarcômeros para o MSE em um campo de 300 µm, somando
um total de 6220 sarcômeros por fibra no MSD e 6819 sarcômeros por fibra no
MSE; G4 apresentou 451,5 ± 27,57 sarcômeros no MSD e 436 ± 15,55
sarcômeros no MSE sarcômeros para o MSE em um campo de 300 µm, somando
um total de 5237 sarcômeros por fibra no MSD e 4536 sarcômeros por fibra no
MSE. A análise dos resultados mostrou que a imobilização por 21 dias (G1)
alterou significativamente o comprimento dos sarcômeros do músculo sóleo,
quando comparado com o sóleo controle (1,25 ± 0,05 versos 1,45 ± 0,05 µm p
0,05 respectivamente). Os músculos imobilizados e alongados a cada 72 horas
(G2) também apresentaram redução no comprimento dos sarcômeros, quando
comparados aos músculos controles (1,09 ± 0,02 versos 1,45 ± 0,05 µm p
0,05
respectivamente). No grupo apenas alongado a cada 72 horas (G3) o
alongamento não inferiu no tamanho dos sarcômeros (1,57 ± 0,01 versos 1,45 ±
0,05 µm p > 0,05 respectivamente).
46
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Sabe-se que o comprimento funcional do sarcômero para o melhor
desempenho funcional, varia de 2,0 – 2,5 µm. No presente estudo, ambos os
grupos imobilizados tiveram uma redução no comprimento dos sarcômeros em
série. Foram observados os seguintes valores: Grupo 1 apresentou 1,62 ± 0,17
µm para os sarcômeros do MSD e 1,25 ± 0,05 µm para os sarcômeros do MSE;
Grupo 2 apresentou 1,5 ± 0,07 µm para os sarcômeros do MSD e 1,09 ± 0,02 µm
para os sarcômeros do MSE; Grupo 3 apresentou 1,45 ± 0,01 µm para os
sarcômeros do MSD e 1,57 ± 0,01 µm para os sarcômeros do MSE; Grupo 4
apresentou1,50 ± 0,09 µm para os sarcômeros do MSD e 1,45 ± 0,05 µm para os
sarcômeros do MSE.
A análise dos resultados mostrou que a imobilização por 21 dias (G1)
alterou significativamente o comprimento dos sarcômeros do músculo sóleo,
quando comparado com o sóleo controle (1,25 ± 0,05 versos 1,45 ± 0,05 µm p
0,05 respectivamente). Os músculos imobilizados e alongados a cada 72 horas
(G2) também apresentaram redução no comprimento dos sarcômeros, quando
comparados aos músculos controles (1,09 ± 0,02 versos 1,45 ± 0,05 µm p
0,05
respectivamente). No grupo apenas alongado a cada 72 horas (G3) o
alongamento não inferiu no tamanho dos sarcômeros (1,57 ± 0,01 versos 1,45 ±
0,05 µm p > 0,05 respectivamente).
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5 DISCUSSÃO
DURIGON
(1995),
descreve
o
alongamento
muscular
como
um
procedimento de rotina nas clínicas de fisioterapia, onde o fisioterapeuta
preocupa-se com os componentes osteomioarticulares envolvidos, procurando
controlar o posicionamento do paciente de modo a isolar o grupo muscular que se
pretende trabalhar, de maneira a proteger as demais estruturas corporais.
TABARY et al. (1972) demonstraram de forma brilhante o mecanismo de
adaptação do sistema músculo esquelético a diferentes graus de extensão. Neste
mesmo estudo foi demonstrado que apesar de estímulos iguais o ganho de
sarcômeros em série é menor que sua degradação. Outro fator importante
demonstrado é a reversibilidade do encurtamento muscular, sendo que a própria
marcha do animal solto na gaiola foi suficiente para reverter o encurtamento
muscular promovido pela imobilização.
Através dos resultados obtidos, pode-se observar que a imobilização
causou diminuição no número de sarcômeros em série nas fibras musculares do
sóleo. Apesar da aplicação de um protocolo de alongamento passivo durante 40
min a cada 72 horas nesses músculos, não foi possível prevenir a perda de
sarcômeros em série na fibra muscular. Mas músculos que não foram imobilizados
e foram submetidos ao mesmo protocolo de alongamento apresentaram aumento
no número de sarcômeros em série.
Apesar de estudos prévios demonstrarem que 30 min de alongamentos
diários em músculos mantidos em posição encurtada por imobilização, previniram
a perda de sarcômeros em série. Essas diferenças nos resultados mostram que a
MONOGRAFIAS DO CURSO DE FISIOTERAPIA – UNIOESTE
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freqüência em que as sessões de alongamento foram realizadas tiveram papel
importante na prevenção da perda de sarcômeros em série e conseqüente
instalação do encurtamento muscular.
Foi constatado que músculos normais apenas submetidos ao alongamento
apresentaram um aumento significativo no número de sarcômeros em série,
comprovando que o alongamento passivo estimula a síntese de proteínas e adição
de sarcômeros ao longo da fibra muscular.
A redução no peso e no comprimento das fibras musculares imobilizadas
em posição de encurtamento é acompanhada de uma redução no tamanho do
músculo, assim como observado em outros trabalhos. Para analisar o
comprimento da fibra muscular utilizamos como referência o comprimento
muscular, devido a uma característica do músculo sóleo aonde 100 % de suas
fibras musculares vão da origem proximal até a inserção distal.
Os resultados do comprimento e peso muscular, vem a somar com os
resultados encontrados para o total de sarcômeros e comprimento de sarcômeros,
onde é significante a perda de estruturas celulares das fibras, promovendo assim
a redução no comprimento e peso muscular, características do encurtamento
muscular pela perda de sarcômeros em série.
De acordo com autores como WILLIAMS, (1990) e GAJDOSIK, (2001)
músculos imobilizados em posição de encurtamento sofrem um ajuste adaptativo
no número de sarcômeros em série, de forma a regular um tamanho ideal para o
desenvolvimento de máxima força pelos sarcômeros (2,0 – 2,5 µm).
MONOGRAFIAS DO CURSO DE FISIOTERAPIA – UNIOESTE
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Em nosso estudo, ambos os grupos imobilizados tiveram uma redução no
comprimento dos sarcômeros em série. Estes achados contradizem a literatura,
que tem mostrado que o encurtamento muscular, associado à perda de
sarcômeros em série leva a ligeiro aumento do comprimento dos sarcômeros
restantes (WILLIAMS & GOLDSPINK, 1978). Provavelmente não foi a imobilização
quem promoveu essa redução no comprimento dos sarcômeros nos grupos
imobilizados, pois essa alteração também foi constatada nos demais grupos,
podendo decorrer de um erro na técnica de medida.
Apesar de estar descrito na literatura que a redução no tamanho dos
sarcômeros é indicativo de síntese de novas unidades contráteis, não se pode
comprovar que a redução no tamanho dos sarcômeros encontrada no presente
estudo seja indicativo de síntese protéica.
Além das alterações estruturais encontradas, foram encontradas outras
alterações não mensuráveis quantitativamente, mas que podem ter alguma
relação com os resultados apresentados. A presença de úlceras de pressão em
pontos onde a malha de aço estava em contato direto com a pele do animal e a
dificuldade em se movimentar pela imobilização, podem ter influenciado na
alimentação do animal, o que por sua vez, pode ter influenciado em variáveis
como o peso muscular.
A rigidez articular, dor do animal frente ao alongamento e a dificuldade de
manter alguns animais parados mesmo estando sob efeito anestésico, pode ter
alterado a precisão e a intensidade do alongamento aplicado no músculo sóleo.
Apesar do modelo utilizado no presente estudo, para a imobilização dos
animais ser um dos modelos mais práticos, houve durante a imobilização fuga de
MONOGRAFIAS DO CURSO DE FISIOTERAPIA – UNIOESTE
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alguns animais que permaneciam algum período fora da roupa de imobilização, e
ainda, alguns animais desenvolveram edema por compressão vascular e tiveram
que permanecer tempo suficiente sem a imobilização para que o edema
revertesse.
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6 CONCLUSÃO
A imobilização promoveu perda de sarcômeros em série, redução no peso
muscular e comprimento das fibras musculares, comprovando assim que a
imobilização promove o encurtamento muscular tendo uma relação direta com a
posição em que o segmento é imobilizado, ou seja, a imobilização da pata do rato
em plantiflexão é favorável para a instalação do encurtamento muscular no
músculo sóleo.
O alongamento muscular passivo mantido por um período de 40 min.,
realizado a cada 72 h não foi eficaz para preveni r a perda de sarcômeros em série
e conseqüentemente o encurtamento muscular em músculos sóleo de ratos
mantidos em posição de encurtamento. Porém, em músculos normais somente
alongados houve aumento no número de sarcômeros em série, comprovando que
o alongamento passivo estimula a síntese de proteínas e a adição de sarcômeros
em série.
A freqüência em que as sessões de alongamentos foram realizadas tiveram
papel fundamental na ineficiência do protocolo adotado neste estudo, visto que
protocolos onde as sessões foram realizadas diariamente obtiveram resultados
favoráveis na prevenção da perda do número de sarcômeros em série, prevenindo
assim o encurtamento muscular.
Os resultados apresentados anteriormente demonstram que um mesmo
protocolo aplicado em situações diferentes promove resultados diferentes, ou seja,
estimula a síntese de sarcômeros em músculos normais não imobilizados, mas
MONOGRAFIAS DO CURSO DE FISIOTERAPIA – UNIOESTE
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não previne a instalação do encurtamento muscular, estando assim, o sucesso do
tratamento na escolha tomada pelo terapeuta.
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