The primary purpose of this study was to investigate the effects of aerobic and resistance training on BDNF and IGF-I expression in a 3xTg-AD mouse model of Alzheimer’s disease. Twenty-four 3xTg-AD mice were randomly assigned to either an aerobic (AT, n=8), resistance (RT, n=8), or control (CNT, n=8) group. Intervention groups underwent 9 weeks of exercise training. Motor behavior and grip strength were measured pre- and post- intervention. Our results showed a significant increase in hippocampal BDNF expression in AT mice after a 9-week intervention. Further, AT mice were found to have higher concentrations of IGF-I, and improved motor behavior when compared to RT and CNT. No significant differences were observed in IGF-I concentration between RT and other groups. RT improved grip strength after nine weeks of training. These findings support the use of AT and RT as a tool to improve comorbidities found in Alzheimer’s disease. / Includes bibliography. / Thesis (M.S.)--Florida Atlantic University, 2018. / FAU Electronic Theses and Dissertations Collection

INTRODUÇÃO: A caminhada é recomendada no tratamento de pacientes com claudicação intermitente (CI) por aumentar a capacidade funcional. Porém, os efeitos cardiovasculares de uma sessão de caminhada foram pouco estudados nestes pacientes. OBJETIVO: Analisar o efeito de uma sessão de caminhada sobre a função e regulação cardiovascular pós-exercício de pacientes com CI. MATERIAS E MÉTODOS: 20 pacientes com CI participaram de duas sessões experimentais realizadas em ordem aleatória: Controle (repouso em pé por 60 minutos) e Exercício (15 séries de dois minutos de caminhada na frequência cardíaca (FC) do limiar de dor, intercaladas por dois minutos de recuperação passiva). Nas duas sessões, a pressão arterial (PA) clínica e de 24 horas, o débito cardíaco (DC - reinalação de CO2), o fluxo sanguíneo para os membros ativo e inativo (plestismografia de oclusão venosa), a capacidade vasodilatadora (hiperemia reativa) e a modulação autonômica cardiovascular (análise espectral da variabilidade da FC e da PA) foram medidas antes e após as intervenções. O volume sistólico (VS) e a resistência vascular (RV) sistêmica foram calculados. Os dados foram analisados pela ANOVA de dois fatores para amostras repetidas, post-hoc de Newman-Keuls e P<0,05. RESULTADOS: O exercício prévio reduziu a PA clínica (PA média = -7±2 mmHg, P<0,05), mas a PA ambulatorial não se modificou. Após o exercício, o VS e o DC diminuíram (-5,62±1,97ml e -0,05±0,13 l/min, P<0,05). A RV sistêmica não se elevou pós-exercício e o exercício prévio impediu o aumento da RV na região ativa e inativa, sem modificar a resposta vasodilatadora. O exercício impediu a redução da FC pós-intervenção, pois impediu o aumento da modulação vagal cardíaca. CONCLUSÃO: Uma única sessão de caminhada promoveu hipotensão pós-exercício (HPE) em pacientes com CI no ambiente clínico, mas este efeito não perdurou no período ambulatorial. A HPE ocorreu pelo efeito do exercício reduzindo o VS e o DC e, simultaneamente, impedindo o aumento da RV sistêmica / INTRODUCTION: Walking exercise (WE) is recommended for patients with intermittent claudication (IC) because it improves functional capacity. However, cardiovascular responses after one session of WE has been poor studied. OBJECTIVE: To analyze the post-effects of a WE session on cardiovascular function and regulation in patients with IC. METHODS: Twenty IC patients randomly underwent two experimental sessions: Control (rest on treadmill for 60 min) and Exercise (fifteen 2-min bouts of WE at the heart rate (HR) of the onset of claudication pain, interpolated with 2-min rest intervals). Before and after the interventions, clinic and ambulatory blood pressure (BP), cardiac output (CO, CO2 rebreathing), blood flow to active and inactive limbs (venous occlusion plethysmography), vasodilatory capacity (reactive hyperemia), cardiovascular autonomic modulation (spectral analysis of HR and BP) were measured in both experimental sessions. Stroke volume (SV) and systemic vascular resistance (VR) were calculated. Data was analyzed by a two-way ANOVA for repeated measures followed by Newman-Keuls post-hoc test, with P<0.05. RESULTS: WE significantly decreased clinic BP ( Mean BP = -7±2 mmHg, P<0.05), but ambulatory BP did not change. After exercise, SV (-5.62±1.97ml) and CO (-0.05±0.13 l/min) decreased (P<0.05), whereas systemic VR did not change. Moreover, previously exercise prevented the increase in VR in the inactive and active limbs without modifying vasodilatory response. Exercise abolished HR decrease after the intervention, because it blunted cardiac vagal modulation increase. CONCLUSION: WE session promoted post-exercise hypotension (PEH) in patients with IC in clinic condition. However, this effect of WE was not maintained during ambulatory period. PEH was promoted by an effect of previous exercise decreasing CO and SV, and simultaneously, preventing an increase in systemic VR

O experimento teve por objetivo avaliar diferentes estratégias de manejo para ensilagem do capim Xaraés (Brachiaria brizantha, Stapf., cv Xaraés), considerando os reflexos destas sobre a composição químico-bromatológica e estabilidade aeróbia das silagens obtidas. Os tratamentos foram assim definidos: Controle - corte e ensilagem; Em - ceifa, emurchecimento (5 horas) e ensilagem; Glifosato 0h+Em - aplicação de glifosato (3 mL/1,5L H2O), ceifa, emurchecimento (5 horas) e ensilagem; Glifosato 24h+Em - aplicação de glifosato, ceifa após aproximadamente 24 horas da aplicação, emurchecimento (5 horas) e ensilagem; Glifosato 72h+Em - aplicação de glifosato, ceifa 72 horas após a aplicação, emurchecimento (5 horas) e ensilagem; Glifosato 72h - aplicação de glifosato, corte 72 horas após a aplicação, e ensilagem. Confirmando a tendência típica de gramíneas tropicais a forragem apresentou, originalmente, baixo teor de MS e de carboidratos solúveis. Características como produtividade, PB, fração fibrosa e digestibilidade apontam para sua utilização como silagem através de alternativas capazes de contornar os problemas relativos a alta umidade. Em relação às características das silagens obtidas, os tratamentos não se mostraram efetivos na elevação do teor de MS aos níveis preconizados, resultando em silagens com alto teor de N-NH3, AGV’s, e redução sensível das frações solúveis em favor das fibrosas. Como conseqüência disto, a estabilidade aeróbia das silagens foi alta, com degradação evidente apenas nas frações fibrosas. De forma geral, o emurchecimento determinou melhoria nas silagens quando comparadas as silagens não emurchecidas (P<0,05), mesmo não tendo sido atingido o teor de MS planejado. A aplicação do glifosato não determinou alterações consistentes em relação às variáveis analisadas (P>0,05), com exceção para a redução da proteólise durante a fermentação. / The trial focused on the management strategies to ensile Xaraés grass (Brachiaria brizantha, Stapf. cv Xaraés) considering side effects on chemical composition and aerobic stability of silages. Treatments were described as follows: Control - cut and ensiled; Em - chopped, wilted (5 hours) and ensiled; Gly0h+EM - glyphosate (3mL/1,5L H2O), chopped, wilted (5 hours) and ensiled; Gly24h+EM - glyphosate, chopped 24 h latter, wilted (5 hours) and ensiled; Gly72h+EM - glyphosate, chopped 72 h latter, wilted (5 hours) and ensiled; Gly72h - glyphosate, cut 72 h latter and ensiled. Forage samples showed low content of DM and soluble carbohydrate which was typical. DM yield, CP, fiber fraction and digestibility, however demonstrated a interesting potential for this forage source which need alternative strategy to overcome the problems related with excessive moisture content. Treatments studied were not effective to improve DM content as planned, resulting in silages containing higher levels of N-NH3, VFA’s, fiber fractions and marked decrease in soluble fractions. Generally, the wilting resulted in better silage quality as compared with the wet silages, even though. The DM goal was not achieved. Glyphosate did not determined, consistent changes on the studied variables, with exception to lower level of proteolysis on the treated silages.

O treinamento aeróbico é recomendado para a redução da pressão arterial (PA) de hipertensos. Existe uma forte associação entre a redução aguda da PA após uma sessão de exercício aeróbico e o efeito hipotensor crônico do treinamento, sendo que alguns estudos demonstraram que o efeito hipotensor agudo é maior quando o exercício é executado ao final do dia, sugerindo que o treinamento também tenha maior efeito se executado nessa fase do dia, o que ainda não foi investigado. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar e comparar, em hipertensos medicados, o efeito do treinamento aeróbico realizado pela manhã e ao final do dia sobre a PA e seus mecanismos hemodinâmicos e autonômicos, bem como sobre a qualidade do sono. Para tanto, 50 homens hipertensos medicados (30 a 65 anos) foram alocados, de maneira aleatória, em 3 grupos: treinamento pela manhã (MT, iniciado entre 7- 9h), treinamento ao final dia (FDT, iniciado entre 18-20h) e controle (GC - metade em cada horário). As intervenções foram realizadas 3 vezes por semana por 10 semanas. No MT e FDT, os indivíduos pedalaram em cicloergômetro (45min, intensidade entre limiares ventilatórios). No GC, eles fizeram 30 min de alongamento por sessão. No inicio e ao final do estudo, foram avaliados: PA ambulatorial; qualidade do sono; e a PA clínica e seus mecanismos hemodinâmicos e autonômicos medidos entre 7-9h e entre 18-20h. ANOVAs mistas de 2 fatores foram empregadas, considerando-se p<=0,05. A PA diastólica de 24h (p=0,04) e de sono (p=0,05) diminuíram apenas no FDT de forma diferente do MT e GC e qualidade de sono não se alterou significantemente em nenhum grupo. Nas avaliações realizadas entre 7-9h, a PA sistólica, a PA média e a resistência vascular periférica (RVP) diminuíram de forma diferente do GC apenas no FDT (-5±6 mmHg, -4±4 mmHg e -3±3U, p<0,05). A frequência cardíaca (FC) diminuiu e o balanço simpatovagal diferiu do GC de forma similar no MT e FDT, enquanto a sensibilidade barorreflexa cardíaca (SBRc) aumentou nos dois grupos de treinamento, porém mais no FDT (+0,4±0,4 vs. +0,3±0,6 ms/mmHg, p=0,002). A modulação vasomotora simpática (VTPAS) não aumentou no MT e diminuiu no FDT, ambos diferentes do GC (p=0,001). Nas avaliações realizadas entre 18-20h, a PA sistólica (p<0,001), a PA média (p<0,001) e a RVP (p=0,03) reduziram significantemente e de forma diferente do GC apenas no FDT. Portanto, em hipertensos medicados, o treinamento aeróbico realizado ao final do dia promove redução da PA clínica e ambulatorial. Essa queda ocorre devido à diminuição da RVP, provavelmente decorrente da redução da modulação simpática vasomotora, o que se acompanha de redução da FC, possivelmente associada à melhora da modulação autonômica cardiovascular. O treinamento realizado pela manhã reduz a FC e melhora a modulação autonômica cardiovascular. Dessa forma, em homens hipertensos medicados, o treinamento aeróbico realizado ao final do dia é mais eficaz em reduzir a PA e o risco cardiovascular, sendo o mais indicado nessa população / Aerobic training is recommended to decrease blood pressure (BP) in hypertension. There is a strong correlation between the hypotensive post-effect of a single aerobic exercise session and the chronic hypotensive effect produced by aerobic training, and some studies have demonstrated that this acute hypotensive effect is greater when exercise is executed in the evening, which suggests that training effect might also be greater when performed at this time of day. Thus, the aim of this study was to assess and compare, in treated hypertensive men, the effect of aerobic training performed in the morning and in the evening on BP and its hemodynamic and autonomic mechanisms, as well as on sleep quality. For this, 50 treated hypertensive men (30 to 65 years old) were randomly allocated into 3 groups: morning training (MT, starting between 7-9 a.m.), evening training (ET, starting between 6-8 p.m.) and control group (CG, half at each time of day). The interventions were performed 3times/week for 10 weeks. MT and ET was composed by cycling on an ergometer (45 min, intensity between the ventilatory thresholds). CG performed stretching for 30 min. At the beginning and end of the study, the following variables were assessed: ambulatory BP; sleep quality, and clinic BP and its hemodynamics and autonomic mechanisms measured between 7-9a.m. and between 6-8 p.m. Two-way mixed ANOVAs were employed, considering p<=0.05. Twentyfour hour (p=0.04) and asleep (p=0.05) diastolic BPs decreased only in the ET; which was different from MT and CG, while sleep quality did not change in any group. For assessments made between 7-9 a.m., systolic BP, mean BP and systemic vascular resistance (SVR) decreased only in FDT, which was different from CG (-5±6 mmHg, -4±4 mmHg e -3±3U, p<0.05). Heart rate (HR) decreased and sympathovagal balance was different from CG in the MT and ET, while cardiac baroreflex sensibility (cBRS) increased in both training groups, but the increase was greater in the ET (+0.4±0.4 vs. +0.3±0.6 ms/mmHg, p=0,002). Sympathetic vasomotor modulation (TVSBP) did not change in MT and decreased in the ET, with both responses different from CG (p=0.001). For assessments made between 6-8 p.m., systolic BP (p<0.001), mean BP (p<0.001) and SVR (p=0.03) decreased significantly only in FDT and these responses were different from the MT and CG. Therefore, in treated hypertensive men, aerobic training performed in the evening decreases clinic and ambulatory BP. These reduction occurs due to a decrease in SVR, possibly due to the decrease in sympathetic vasomotor modulation; and it is followed by a decrease in HR, possibly associated to an improvement of cardiovascular autonomic modulation. Aerobic training performed in the morning decreases HR and improves cardiovascular autonomic modulation. Thus, in treated hypertensive men, aerobic training performed in the evening is more effective to decrease BP and cardiovascular risk, being more indicated to these patients

INTRODUÇÃO: O modelo ideal de treinamento para promover melhores adaptações metabólicas e cardiopulmonares em crianças obesas permanece incerto. Em adultos, evidências sugerem que o exercício intermitente de alta intensidade e baixo volume seja uma estratégia eficiente na promoção dessas adaptações quando comparado ao exercício contínuo de grande volume e moderada intensidade. OBJETIVO: Comparar duas modalidades de treinamento físico (Treinamento Contínuo [TC] e Treinamento Intermitente de Alta Intensidade [TI]) nos parâmetros relacionados à saúde de crianças obesas entre 8 e 12 anos de idade. MÉTODOS: Trinta crianças obesas foram aleatoriamente alocadas em dois grupos: TC ou TI. O grupo TC realizou exercício contínuo com duração de 30 a 60 minutos a 80% da frequência cardíaca correspondente ao VO2 pico. O grupo TI realizou 3 a 6 sprints de 60 segundos de duração a 100% da velocidade pico atingida no teste, intercalados por 3 minutos de recuperação ativa a 50% da velocidade pico. A sessão do TI foi aproximadamente 70% mais curta do que a sessão do TC. Antes do iniciar o treinamento e após 12 semanas de intervenção, foram avaliados os parâmetros metabólicos, a composição corporal e a capacidade aeróbia dos voluntários. RESULTADOS: O VO2 absoluto (TC: 26,0%; TI: 19,0%) e o VO2 pico (TC: 13,1%; TI: 14,6%) foram significantemente maiores em ambos os grupos após a intervenção. Além disso, o tempo total de exercício (TC: 19,5%; TI: 16,4%) e a velocidade pico durante o teste cardiopulmonar (TC: 16,9%; TI: 13,4%) aumentaram significantemente com os treinamentos. Houve redução significante, em ambos os grupos, nos níveis de insulina (TC: 29,4%; TI: 30,5%) e no índice HOMA (TC: 42,8%; TI: 37,0%). A massa magra foi significantemente reduzida no grupo TI (2,6%), porém não foi observada a mesma redução no grupo TC (1,2%). Os dois grupos apresentaram uma redução significante do IMC após a intervenção (TC: 3,0%; TI: 5,0%). A análise de responsividade revelou um padrão similar de resposta para a maioria das variáveis em ambos os grupos, sendo as variáveis relacionadas à aptidão cardiovascular as mais responsivas. CONCLUSÃO: TI e TC foram igualmente eficazes na melhora dos parâmetros relacionados à saúde em crianças obesas. / INTRODUCTION: The optimal training model that elicits greater metabolic and cardiovascular adaptations in obese children remains unclear. In adults, there is evidence suggesting that low-volume sprint interval training (HIT) is a time-efficient strategy to induce metabolic adaptations that are comparable to high-volume traditional endurance training (ET). PURPOSE: To compare two modalities of exercise training (i.e., Endurance Training [ET] and High- Intensity Interval Training [HIT]) on health-related parameters in obese children aged between 8 and 12 years. METHODS: Thirty obese children were randomly allocated into either the ET or HIT group. The ET group performed a 30 to 60-minute continuous exercise at 80% of the peak heart rate (HR). The HIT group training performed 3 to 6 sets of 60-s sprint at 100% of the peak velocity interspersed by a 3-min active recovery period at 50% of the exercise velocity. HIT sessions last ~70% less than ET sessions. At baseline and after 12 weeks of intervention, aerobic fitness, body composition and metabolic parameters were assessed. RESULTS: Both the absolute (ET: 26.0%; HIT: 19.0%) and the relative VO2 peak (ET: 13.1%; HIT: 14.6%) were significantly increased in both groups after the intervention. Additionally, the total time of exercise (ET: 19.5%; HIT: 16.4%) and the peak velocity during the maximal graded cardiorespiratory test (ET: 16.9%; HIT: 13.4%) were significantly improved across interventions. Insulinemia (ET: 29.4%; HIT: 30.5%) and HOMA-index (ET: 42.8%; HIT: 37.0%) were significantly lower for both groups at POST when compared to PRE. Body mass was significantly reduced in the HIT (2.6%), but not in the ET group (1.2%). A significant reduction in BMI was observed for both groups after the intervention (ET: 3.0%; HIT: 5.0%). The responsiveness analysis revealed a very similar pattern of the most responsive variables among groups. CONCLUSION: HIT and ET were equally effective in improving important health related parameters in obese youth.

Silagens de milho são mais propensas à deterioração quando expostas ao ar. As leveduras assimiladoras de ácido lático são frequentemente os primeiros microrganismos a iniciar a deterioração aeróbia nas silagens. Alguns estudos reportam que silagem de milho aerobicamente instável está associada à redução no consumo, na produção de leite e depressão no teor de gordura do leite. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar a influência de inoculação de leveduras (Pichia norvegensis) e a exposição ao ar por 48 horas sobre o valor nutritivo das silagens e o desempenho de vacas leiteiras. O milho foi colhido com 34% de MS, tratado sem (Controle) ou com P. norvegensis, na dose 1×105 ufc/g MV (Levedura) e armazenado silos tipo bolsa (40 t/silo). Após 123 dias de armazenamento, os silos foram abertos e a silagem foi fornecida para vacas leiteiras. Diariamente, as silagens foram retiradas e fornecidas imediatamente (Fresca) ou após 48 horas de exposição (Exposta). Vinte vacas Holandesas foram distribuídas em 5 quadrados latinos replicados 4×4, com períodos de 21 dias (15 d para adaptação + 6 d para amostragem). As dietas foram formuladas para conter: 53% silagem de milho, 8% caroço de algodão, 18% farelo de soja, 9,5% polpa cítrica, 9% milho seco moído e 2,5% premix vitamínico e mineral. Os quatro tratamentos foram assim constituídos: silagem controle fresca (CF), silagem controle exposta (CE), silagem inoculada com levedura fresca (LF) e silagem inoculada com levedura exposta (LE). A inoculação com levedura aumentou as perdas de matéria seca (P<0,001) e reduziu o tempo de estabilidade aeróbia (P=0,03) das silagens de milho. No ensaio de desempenho animal, reduziu a produção de leite corrigida para 3,5% de gordura (P=0,03) e a eficiência alimentar (ELL leite/CMS) (P<0,01), porém não alterou o teor de gordura do leite. Quanto aos efeitos da exposição ao ar por 48 horas, estes reduziram a concentração de ácido lático (P<0,001), que consequentemente aumentou o pH (P=0,004) das silagens, além de reduzir outros produtos de fermentação. A exposição também reduziu a produção de leite corrigido para gordura (P=0,02) e a eficiência alimentar (P=0,10). Nenhum tratamento alterou o consumo de MS. Houve tendência para redução da digestibilidade da MS e FDN e do NDT, quando as silagens foram expostas ao ar. A inoculação com leveduras e a exposição ao ar por 48 horas deprimem o desempenho animal através da redução no valor nutritivo das silagens de milho. / Corn silages are prone to deterioration when exposed to air. The lactate-assimilating yeast species are frequently the first microorganisms to initiate the aerobic deterioration. Some studies reported that aerobically unstable corn silage is associated with reduced feed intake, milk production and milk fat depression. Therefore, the objective of this study was evaluate the influence of yeast inoculation (Pichia norvegensis) and the air exposure by 48 hours on the nutritive value of corn silages and the performance of dairy cows. Corn crop was harvested at 34% DM, treated without (Control) or with P. norvergensis at 1×105 cfu/g fresh matter (Yeast) and packed in bag silos (40 t/silo). After 123 d of storage, silos were opened and fed to lactating dairy cows. Every day, the silages were unloaded and fed immediately (Fresh) or after 48 h of air exposure (Exposure). Twenty Holsteins cows were assigned to five replicated 4×4 Latin squares, with 21 d periods (15 d for adaptation + 6 d for sampling). Diets were formulated to contain 53% corn silage, 8% whole cottonseed, 18% soybean meal, 9.5% citrus pulp, 9% dry corn meal, and 2.5 % vitamin and mineral premix. The four treatments were: control-fresh silage (CF), control-exposed silage (CE), yeast inoculated-fresh silage (YF), and yeast inoculated- exposed silage (YE). The yeast inoculation enhanced DM losses (P<0,001) and reduced aerobic stability (P=0,03) of corn silages. On the animal performace, decreased 3,5% fat correct milk (P=0,03) and the feed efficiency (ELL leite/CMS) (P<0,01), but did not alter the milk fat content. The effects of air exposure by 48 hours reduced lactic acid concentration (P<0,001), which consequently increased the pH (P=0,004) of silages, and reduced others fermentation products. Also, the exposure decreased the 3,5% fat correct milk (P=0,02) and the feed efficiency (P=0,10). Neither treatment altered the DM intake. There was tendency of reduction for the DM and NDF digestibility and TDN, when the silages were exposed to air. The yeast inoculation and air exposure by 48 hours decreased animal performance by the reduction on the nutritive value of corn silages.

O envelhecimento é caracterizado por diversas alterações no organismo, as quais acarretam em fragilidade, maior susceptibilidade a quedas, perda de autonomia e piora da qualidade de vida. O músculo esquelético também é afetado pelo envelhecimento, levando a alterações na locomoção, adaptação metabólica e em sua plasticidade. Alterações na plasticidade - prejudicam a capacidade regenerativa do músculo esquelético, desencadeando modificações em todos os estágios desse processo. Uma estratégia que tem sido bastante utilizada para minimizar/reverter o impacto do envelhecimento na função e plasticidade muscular é o treinamento físico aeróbico (TFA), o qual promove diversos benefícios à musculatura esquelética. Dessa forma, na presente dissertação investigamos a contribuição do TFA de 4 semanas em esteira rolante na capacidade regenerativa do músculo tibial anterior de camundongos jovens e idosos após lesão mecânica. A capacidade regenerativa foi avaliada por métodos histológicos e de imunofluorescência em tecido aos 2, 4 e 15 dias após a indução da lesão mecânica. Os níveis de RNAm de fatores relacionados à resposta regenerativa muscular foram avaliados por PCR em tempo real. Para confirmar a eficácia do TFA e função muscular, avaliamos a capacidade aeróbica, a deambulação e a produção de força ex vivo. Observou-se que o TFA melhorou a função muscular e a capacidade aeróbica dos animais jovens e idosos. No que diz respeito ao processo de regeneração muscular, os resultados obtidos sugerem, aumento da área necrótica, da inflamação, da deposição de colágeno e redução da área de secção transversa das fibras nos animais idosos sedentários ao longo do curso temporal estudado. Adicionalmente, observou-se redução na expressão de genes envolvidos na ativação de células satélites e atraso no processo de diferenciação dessas células nesses animais. OTFA contribuiu para a redução da área necrótica, da inflamação, levando a menor deposição de colágeno e aumento da distribuição das fibras centro nucleadas nos animais idosos. No entanto, não se observou modificações na expressão dos genes com o TFA nesses animais. Portanto, os dados sugerem que o TFA contribui para melhora do processo de regeneração muscular em camundongos idosos / Aging is a biological process characterized by a progressive impairment in physiological systems, which leads to general frailty and reduced exercise tolerance and performance in daily living activities. Skeletal muscle is directly affected by aging, displaying changes in locomotion, metabolic adaptation, and muscle plasticity. Altered muscle plasticity affects muscle regeneration capacity in elderly. Aerobic exercise training (AET) has been used as a strategy to minimize/reverse the impact of aging on muscle function and regenerative function. Thus, we have investigated the contribution of 4-week AET (running on the treadmill) for tibialis anterior muscle regenerative response from mechanical injury in young and old muscle, which were randomly assigned into untrained and trained groups. The regenerative capacity was evaluated by histology and immunofluorescence at 2, 4 and 15 days after the mechanical injury induction. Muscle mRNA levels of regulatory genes involved in muscle regeneration were evaluated by real time PCR. To verify the effectiveness of AET and muscle function, we assessed the aerobic capacity, step length in ambulation test and ex vivo muscle force production. We observed that AE improved muscle function and aerobic capacity of young and old mice. Regarding the muscle regeneration process, our data suggest an increase in necrotic area, inflammation and collagen deposition paralleled by a reduced fiber cross sectional area in sedentary old mice. These responses were associated with changes in gene expression suggesting reduced satellite cells activation and delayed differentiation. AET contributed to reduction in both necrotic area and inflammation, leading to reduced collagen deposition and increased centronucleated fibers, suggesting improved regeneration process. However no changes were observed in mRNA levels of genes studied after AET. Altogether, our data provide evidence for AET improved regeneration process in muscle of old mice

Os efeitos benéficos do exercício físico aeróbico (EFA) frente à prevenção e ao tratamento de doenças ocorrem por meio de adaptações agudas e crônicas em diversos tecidos e sistemas orgânicos, dentre os quais o tecido muscular esquelético assume papel de destaque. Considerando que a musculatura esquelética é rica em mitocôndrias, não surpreende o fato de que o aumento da capacidade e potência aeróbicas induzido pelo EFA ocorra principalmente em função das adaptações mitocondriais. Contudo, os mecanismos moleculares envolvidos nessas adaptações mitocondriais induzidas pelo EFA não são completamente compreendidos. Considerando-se que a atividade nervosa simpática aumenta consideravelmente durante a realização de uma sessão de EFA, parte das respostas mitocondriais ao EFA poderia ser mediada pela ativação dos receptores \'beta\'-adrenérgicos (\'beta\'-AR) na musculatura esquelética, representados predominantemente pelo subtipo \'beta\'2 (~ 90%). Com isso, na primeira parte do presente estudo, testou-se a hipótese de que a sinalização \'beta\'2-AR contribuiria para as respostas de função e dinâmica mitocondriais induzidas pela ativação adrenérgica aguda na musculatura esquelética. Para isso, o agonista \'beta\'-AR não seletivo isoproterenol foi administrado na presença ou ausência do antagonista \'beta\'2-AR específico, ICI 118,551, tanto em miotúbulos diferenciados a partir da linhagem de células C2C12 como em camundongos da cepa FVB. Os dados demonstraram que a ativação \'beta\'-AR aumentou significativamente a respiração mitocondrial em miotúbulos e em fibras musculares isoladas do músculo tibial anterior de camundongos, e que tal resposta foi dependente da ativação dos receptores \'beta\'2-AR via eixo proteína G&alpha;s-AMPc-PKA. Em relação à dinâmica mitocondrial, os dados obtidos demonstraram que a ativação dos receptores \'beta\'2-AR aumentou a fusão mitocondrial na musculatura esquelética, e que esta resposta estava associada a um aumento da proteína de fusão Mfn1. Na segunda parte do presente estudo, testou-se a hipótese de que a ativação \'beta\'2-AR contribuiria para as respostas mitocondriais agudas induzidas pelo EFA na musculatura esquelética. Para isso, camundongos FVB foram submetidos a uma sessão de EFA em esteira rolante com e sem o bloqueio dos receptores \'beta\'2-AR com o antagonista ICI 118,551, e parâmetros de função e dinâmica mitocondriais foram avaliados. O EFA foi capaz de aumentar a respiração máxima mitocondrial em fibras musculares isoladas, e este efeito foi parcialmente prevenido pelo bloqueio dos receptores \'beta\'2-AR. Além disso, assim como observado com o tratamento com isoproterenol, o EFA promoveu aumento da fusão mitocondrial na musculatura esquelética, sendo que a ativação \'beta\'2-AR estava associada a essa resposta, porém em uma menor magnitude em relação aos efeitos observados com o estímulo farmacológico. Assim como observado no tratamento com isoproterenol, a expressão de Mfn1 foi aumentada pela sessão de EFA, a qual não foi atenuada pelo bloqueio dos receptores \'beta\'2-AR com ICI 118,551. Dessa forma, a partir dos resultados obtidos no presente estudo, pode-se concluir que os receptores \'beta\'2-AR têm papel importante no metabolismo muscular esquelético, modulando a função e a dinâmica mitocondriais. Essa resposta é evidente mediante ativação direta via agonistas \'beta\'-AR no músculo esquelético, no entanto, os receptores \'beta\'2-AR modulam parcialmente as respostas mitocondriais em resposta à uma sessão de EFA / The beneficial effects of aerobic exercise (AE) for prevention and treatment of diseases are due to acute and chronic adaptations in several organ systems, including skeletal muscle, one of the main tissues involved in these adaptations. Since skeletal muscle contains high amounts of mitochondria, the increased aerobic capacity induced by AE occurs mainly due to mitochondrial adaptations. However, the molecular mechanisms underlying skeletal muscle mitochondrial adaptations induced by AE are not fully understood. One of the mechanisms by which these mitochondrial adaptations may occur is sympathetic activation mediated by \'beta\'2-adrenergic receptors (\'beta\'-AR) in skeletal muscle, predominantly represented by \'beta\'2 subtype (~90%). Considering that sympathetic activity increases during AE, \'beta\'2-AR signaling might be involved in skeletal muscle mitochondrial adaptations in response to AE. Thus, in the first part of this study, we tested the hypothesis that acute \'beta\'2-AR activation contributes to mitochondrial function and dynamics adaptations in skeletal muscle. For this, both differentiated C2C12 myotubes and FVB mice were treated with the nonselective \'beta\'-AR agonist isoproterenol in the presence or absence of the specific \'beta\'2-AR antagonist, ICI 118,551. The data showed that &beta;-AR activation significantly increased mitochondrial respiration in myotubes and muscle fiber bundles isolated from mice tibialis anterior, and that this response was dependent on \'beta\'2-AR receptors activation via protein G\' alpha\'s-cAMP-PKA signaling cascade. Regarding mitochondrial dynamics, the data showed that \'beta\'2-AR receptor activation increased mitochondrial fusion in skeletal muscle and that this response was associated to an increase in Mfn1. In the second part of this study, we tested the hypothesis that \'beta\'2-AR activation would contribute to acute mitochondrial responses induced by AE in skeletal muscle. For this, FVB mice underwent one session of AE on a treadmill with and without \'beta\'2-AR receptor blockade with ICI 118,551, and parameters of mitochondrial function and dynamics were evaluated. AE was able to increase maximal mitochondrial respiration in isolated muscle fibers, and this effect was partially prevented by blocking \'beta\'2-AR receptors. Furthermore, as observed with isoproterenol treatment, AE increased mitochondrial fusion in skeletal muscle. \'beta\'2-AR activation was associated with this response, but in a smaller magnitude compared to the effects observed with pharmacological stimulation. As observed with the isoproterenol treatment, Mfn1 expression was increased by AE, which was not attenuated by blocking \'beta\'2-AR receptors with ICI 118,551. Therefore, one can conclude that \'beta\'2-AR receptors play an important role in skeletal muscle metabolism, modulating mitochondrial function and dynamics. This response is evident by direct activation through \'beta\'-AR agonists in skeletal muscle, however, \'beta\'2-AR receptors partially modulate mitochondrial responses induced by AE

INTRODUÇÃO: A infusão aguda de insulina, simulando a resposta insulinêmica a uma refeição rica em carboidratos, promove aumento da atividade nervosa simpática (ANS) e do fluxo sanguíneo (FS) muscular, resultando em aumento da pressão arterial sistólica (PAS) e manutenção da pressão arterial diastólica (PAD) em mulheres pós menopausadas. Nesta população, a execução de uma única sessão de exercício aeróbico promove diminuição da ANS e aumento do FS, reduzindo os níveis de pressão arterial pós-exercício. Entretanto, os efeitos deste exercício sobre as respostas fisiológicas à hiperinsulinemia aguda ainda não foram investigados em mulheres pós menopausadas, que podem ou não estar em uso de terapia estrogênica (TE). OBJETIVO: Avaliar os efeitos agudos do exercício aeróbico prévio sobre a sensibilidade à insulina (SI) e as respostas da PA, ANS, FS muscular e freqüência cardíaca (FC) em condições basais e em resposta à infusão aguda de insulina em mulheres histerectomizadas e pós menopausadas, que estavam em uso ou não de TE. MÉTODOS: 13 mulheres, foram aleatoriamente divididas em 2 grupos: 7 receberam TE (valerato estradiol, 1 mg/dia) e 6 Placebo. Após 6 meses de terapia, os grupos se submeteram a 2 sessões experimentais: exercício físico (cicloergômetro, 45 min, 50%VO2pico) e repouso (60 min sentada). Uma hora após as sessões, a PA (oscilométrica), o FS (pletismografia) e a FC(ECG) foram medidos na posição deitada por 10 min. Em seguida, realizou-se um clampeamento euglicêmico/hiperinsulinêmico (120 min, 100 U/ml) e as variáveis foram medidas no período de equilíbrio. RESULTADOS: A SI foi semelhante nos dois grupos e nas 2 sessões. O uso da TE não afetou as respostas da PA e FC ao exercício e à hiperinsulinemia. Assim, na sessão de repouso, nos 2 grupos, a infusão de insulina aumentou significativamente a PAS (141±4 vs 147±6 mmHg), a PAD (74±3 vs 79±3 mmHg) e a FC (66±3 vs 70±3 bat/min). A execução prévia do exercício diminuiu os valores da PA no período basal e durante a infusão de insulina, além de evitar o aumento da PAD com esta infusão. Além disso, o exercício prévio aumentou a FC basal e fez com que ela não aumentasse com a infusão de insulina. Em relação ao FS, apenas no grupo que recebeu TE, a infusão de insulina aumentou o FS na sessão repouso (2,07±0,24 vs 3,16±0,38 ml.min-1.100ml-1) e, neste grupo, o exercício prévio também tendeu a aumentar o FS basal (2,07± 0,24 vs 2,83± 0,76 ml.min-1.100ml-1,P=0,06). CONCLUSÔES: Em mulheres pos-menopausadas e saudáveis, a execução de uma única sessão de exercício aeróbico reduziu a PA e aumentou a FC, impedindo o efeito da insulina em aumentar a PAD e a FC. Além disso, nas mulheres que faziam uso da TE, uma única sessão de exercício tendeu a promover vasodilatação, e facilitou a vasodilatação induzida pela insulina. Estas respostas ocorreram mesmo na ausência de modificação da SI / INTRODUCTION: Acute insulin infusion, simulating a high carbohydrate lunch, increases sympathetic neural activity (SNA) and blood flow (BF), leading to an increase in systolic blood pressure (SBP) and not changing diastolic blood pressure (DBP) in postmenopausal women. Moreover, in this population, the execution of one exercise bout decrease SNA and increase BF, promoting a decrease in post-exercise blood pressure levels. However, the acute effects of this exercise on physiological responses to hiperinsulinemy were not studied in post-menopausal women, who may be using or not estrogen therapy (ET). OBJECTIVE: To analyze the acute effects of previous aerobic exercise on insulin sensitivity (IS) and the SBP, DBP, ANS, muscle BF and heart rate (HR) measured in baseline under conditions and in response to insulin infusion in postmenopausal histeroctomyzed women, who were receiving ET or not. METHODS: 13 women were randomized into 2 groups: 7 received ET (estradiol valerate, 1mg/dia) and 6 placebo. After 6 months, both groups performed 2 experimental sessions: exercise (cyclergometer, 45 min, 50%VO2peak) and rest (60 min seated). One hour after sessions, blood pressure (oscilometric), BF (pletsmography) and HR (ECG) were measured in the supine position for 10 min. After that, an euglicemic/hiperinsulinemic clamp was performed (120 min, 100 U/ml), and these variables were measured in steady-state period. RESULTS: IS was similar between groups in both sessions. Estrogen therapy did not affect blood pressure and heart rate responses to exercise and to hiperinsulinemia. Therefore, in rest session, in both groups, insulin infusion increased SBP (141±4 vs 147±6 mmHg), DBP (74±3 vs 79±3 mmHg), and HR (66±3 vs 70±3 beats/min). Previous exercise decreased blood pressure levels in baseline condition and during insulin infusion, and attenuated the increase in DBP during infusion. Moreover, previous exercise increased baselçine HR, and attenuated its increase during insulin infusion. BF increased with insulin infusion only in the group who received ET in the rest session (2.07±0.24 vs 3.16±0.38 ml.min-1.100ml-1), and in this group, previous exercise tended to increase baseline BF (2.07± 0.24 vs 2.83± 0.76 ml.min-1.100ml-1,P=0.06). CONCLUSION: In post-menopausal healthy women, one aerobic exercise bout decreased BP and increased HR, attenuating the increase in DBP and HR during insulin infusion. Moreover, in women that were receiving ET, one exercise bout tended to promote vasodilation, and improved the vasodilation induced by insulin. This responses ocurred even with no change in IS

Despite clear recommendations on the minimal amount of physical activity for achieving health benefits and reducing risk of chronic disease, the majority of people in the Western world remain sedentary. As a 'lack of time' has been identified as one of the main barriers to becoming and remaining physically active, in the past decade research has focused on high-intensity interval training (HIT) as a time-efficient alternative to aerobic exercise. Although initial studies convincingly demonstrated equal or better health benefits with various HIT protocols compared to much larger volumes of aerobic exercise, these HIT protocols tend to be very strenuous and as such are unlikely to be adhered to by sedentary populations. Furthermore, most HIT protocols are not as time-efficient as sometimes claimed, with the total time per exercise session generally exceeding 20-30 minutes. This thesis aimed to characterise the effects of a novel reduced-exertion HIT (ReHIT) protocol, requiring a maximum of 2 x 20 s all-out sprint efforts in a 10 min training session, upon insulin sensitivity, aerobic capacity, glycogen utilisation and associated acute metabolic responses. The ReHIT exercise bouts were well tolerated by participants, but were associated with a substantial disturbance of physiological homeostasis including muscle glycogen degradation, lactate accumulation, excursions in plasma volume, post-exercise oxygen consumption, respiratory exchange ratio and heart rate, as well as a skeletal muscle signalling response through AMPK, and increases in skeletal muscle GLUT4 and PGC1α mRNA expression (Chapter 4 and 5). The combined training studies (n=49) provide some support for improvements in key disease biomarkers following ReHIT, with improvements in insulin sensitivity observed in men, and increased aerobic capacity observed in men and women (Chapter 7). These observations highlight a potential regulatory role for glycogen in exercise-induced adaptation. However, the mean improvements in insulin sensitivity in men were not consistent between the two training studies (Chapter 2 and 6), and there was a high level of variability observed between individuals (Chapter 6 and 7). Therefore, the impact of ReHIT on insulin sensitivity needs to be further explored in the context of a randomised controlled trial, and the mechanisms underpinning the large variability in adaptive response need to be characterised.