The functional capacity of patients with coronary artery disease is often limited by breathlessness. The intensity of breathlessness is primarily determined by respiratory muscle effort, which increases as the pressures generated by the inspiratory muscles approach maximum capacity. Exercise training can potentially decrease breathlessness by inducing adaptations that reduce the ventilatory demand and increase the maximum capacity of the respiratory muscles. This study examines the extent to which the physiological adaptations occurring with exercise training contribute to reductions in breathlessness in patients with coronary artery disease. The pre- and post-training results were compared in 21 patients participating in the McMaster University Cardiac Rehabilitation program. Respiratory parameters were measured at rest and during a progressive maximal exercise test. The intensity of breathlessness was measured by psychophysical techniques using the Borg scale. Following training, the capacity to generate maximal inspiratory pressure (MIP), maximal expiratory pressure (MEP), and maximum inspiratory flow (Vimax) improved by 22%, 18% and 5%, respectively, with no significant change in vital capacity, forced expiratory volume in one second and maximum expiratory flow. Exercise capacity improved by 14%, with an 11% decrease in the maximum intensity of breathlessness experienced. Although maximum ventilation (Ve) did not change significantly, Ve per unit workload decreased by 10% and breathlessness per unit Ve decreased by 13%. At the highest similar workload between the 2 tests (850 kpm), breathlessness decreased by 34%, with a 19% reduction in Ve. Breathing frequency, mean inspiratory flow (Vt/Ti), inspiratory flow generated during exercise in relation to maximum inspiratory flow (Vi%max), and time of inspiration in relation to total duty cycle (Ti%Ttot) decreased significantly by 20%, 15%, 20% and 4%, respectively. The decreases in breathlessness were significantly related to the reduction in ventilation associated with training. A significant decrease in breathlessness remained after removing the variance accounted for by Ve, reflecting the improvements in respiratory muscle performance. The decreases in breathlessness were better correlated with improvements in the dynamic measure of Vimax than the static measure of MIP. The decreases in breathlessness were best correlated to the changes in Vi%max, which accounts for decreases in ventilatory demand and increases in respiratory muscle performance. Decreases in breathlessness primarily occurred in patients who achieved a training effect. Exercise training decreases breathlessness in patients with coronary artery disease largely through decreases in Ve, with improvements in respiratory muscle performance contributing to a lesser degree. / Thesis / Master of Science (MSc)

Die chronische Herzinsuffizienz ist ein schwerwiegendes progredientes Krankheitsbild, das sich neben Dyspnoe und abnehmender Leistungsfähigkeit in einer nachgewiesenen Verschlechterung der HDL-Funktion manifestiert. In zahlreichen Studien, in denen der Einfluss von körperlichem Training auf die Progredienz der chronischen Herzinsuffizienz untersucht wurde, korrelierte dauerhaftes Ausdauertraining mit einer Verbesserung der eNOS-Aktivität und damit der HDLFunktion in Gefäßen. Ein Regulationsmechanismus von Endothelzellen besteht in der Expression von angiogenen microRNAs, die über negative Regulation die Proteinexpression beeinflussen. Ziel dieser Studie ist es nun, einen möglichen Zusammenhang zwischen der HDL-Funktionalität und der microRNA-Expression in Endothelzellen zu prüfen und damit die Funktionsänderung von HDL bei Herzinsuffizienten auf molekularer Ebene nachzuweisen. Zudem soll eine Beeinflussung der HDL-Funktion durch körperliches Training geprüft werden. Dafür wurde das HDL von gesunden und herzinsuffizienten Probanden (NYHAIII-Stadium) vor und nach einem vier- bzw. zwölfwöchigen Trainingsprogramm aus dem Plasma isoliert. Anschließend erfolgte mit dem gewonnenen HDL die 24-stündige Inkubation von HAEC-Kulturen. Nach Isolation der microRNAs aus dem gewonnenen Zelllysat konnte die Menge ausgewählter proangiogener miRs über RT-PCR quantifiziert werden. Die molekularbiologische Analyse der Proben zeigte eine, im Vergleich zu den Kontrollzellen, signifikant verringerte Menge an miR-21, -126 und -222 in den, mit HDLNYHAIII-inkubierten, Endothelzellen. Die miR-Expression der Endothelzellen zeigte nach dem Trainingsprogramm eine Annäherung an das Expressionsniveau der Kontrollen. Aus der dargelegten Studie wird so ersichtlich, dass das HDL von Herzinsuffizienten die Expression von proangiogenen microRNAs in Endothelzellen hemmt, was scheinbar in Korrelation mit der Ausbildung von endothelialen Dysfunktionen bei Herzinsuffizienz steht. Zudem konnte gezeigt werden, dass körperliches Training mit einer verbesserten Endothelfunktion über die Erhöhung der miR-Expression in Endothelzellen einhergeht.

Os óxidos de colesterol modulam o desenvolvimento da aterosclerose por mediarem a síntese, captação e exportação de colesterol, além de inflamação e citotoxicidade na parede arterial. O exercício físico regular previne e regride a lesão aterosclerótica, por melhorar o perfil lipídico, transporte reverso de colesterol e defesas antioxidantes. A proteína cinase ativada por AMP (AMPK) é um importante mediador dos efeitos metabólicos do exercício físico. Em macrófagos, sua ativação vincula-se ao aumento no efluxo de colesterol e diminuição na captação de LDL. Entretanto, não está claro se o treinamento físico modula as concentrações de óxidos de colesterol, refletindo seu benefício sobre a prevenção da aterosclerose, e se esses efeitos podem ser mediados pela AMPK. O objetivo do presente estudo foi avaliar, em camundongos dislipidêmicos, o papel de 6 semanas de treinamento físico aeróbio sobre: o infiltrado de colesterol arterial e a distribuição de óxidos de colesterol no arco aórtico e no plasma; a expressão gênica de proteínas envolvidas na metabolização de óxidos de colesterol na parede arterial; e o efeito da ativação da AMPK em macrófagos, in vitro, sobre a concentração dos óxidos de colesterol e expressão de genes envolvidos na metabolização de óxidos de colesterol. Para tanto, camundongos machos knockout para apolipoproteína E, com 16 semanas de idade, alimentados com dieta padrão, foram incluídos no estudo. O treinamento físico foi realizado em esteira, 15 m/min, por 60 min, 5 dias/semana, durante 6 semanas. Lípides plasmáticos e glicose foram determinados por ensaio enzimático e glicosímetro, respectivamente, antes e após o treinamento físico. Colesterol arterial e óxidos de colesterol foram avaliados por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa. A expressão de genes envolvidos no metabolismo de lípides foi avaliada RT-qPCR. Os resultados foram comparados por ANOVA de um fator com pós-teste de Newman-Keuls ou teste t de Student. Peso corporal, colesterol total, TG, HDL-c, glicose e óxidos de colesterol no plasma foram semelhantes entre os grupos. O treinamento físico aumentou a concentração de 7alfa-OH C (70%) e reduziu a de colesterol (32%) na aorta. Além disso, o exercício físico aumentou a expressão gênica da Cyp27a1 (54%), Cd36 (75%), Cat (70%), Prkaa1 (AMPKalfa1) (40%) e Prkaa2 (AMPKalfa2) (51%) e reduziu Abcg1 (31%), Olr1 (LOX-1) (65%), Cyp7b1 (35%) e Ch25h (48%). Nenhuma alteração foi observada na expressão de Abca1, Nr1h3 (LXRalfa) e Nr1h2 (LXRbeta). Nos macrófagos, a ativação da AMPK por AICAR, reduziu o conteúdo de 7alfa-OH C após estimulo com HDL2. O tratamento com AICAR aumentou a expressão gênica de Abca1 (52%) e Cd36 (220%) e diminuiu Prkaa1 (19%) e Cyp27a1 (47%), e não alterou Abcg1, Nr1h3 e Nr1h2. Em conclusão, em camundongos dislipidêmicos, o treinamento físico aeróbio, por 6 semanas, aumentou a concentração de 7 beta -OH C, o que se vincula à maior expressão de Cd36 no arco aórtico. A rápida difusão de óxidos de colesterol, como via complementar ao transporte reverso de colesterol, pode também ser favorecida pelo aumento e redução, respectivamente, na expressão de Cyp27a1 e Cyp7b1, favorecendo maior liberação de 27-OH C das células. Juntamente com suas ações diretas que beneficiam o transporte reverso de colesterol, previamente descritas o treinamento físico diminui a concentração de colesterol na parede arterial, prevenindo a aterosclerose. Baseado nos ensaios in vitro a ativação da AMPK não parece contribuir para o aumento das concentrações de óxidos de colesterol após treinamento físico / Oxysterols modulate the development of atherosclerosis by mediating cholesterol synthesis, uptake and exportation as well as inflammation and cytotoxicity in the arterial wall. Regular physical exercise prevents and regresses atherosclerosis by improving lipid metabolism, reverse cholesterol transport and antioxidant defenses. AMP-activated protein kinase (AMPK) plays an important role in the beneficial metabolic adaptations of physical exercise. In macrophages, its activation is related to the enhancement in cholesterol efflux and reduction in LDL uptake. However, it is not clear whether exercise training benefits in atherosclerosis is mediated by its action in oxysterols concentrations, and whether this can be modulated by AMPK. The aim of this study was to evaluate the role of a 6-week aerobic exercise training program in dyslipidemic mice in the arterial and plasma accumulation of cholesterol and oxysterols subspecies; expression of genes related to oxysterols metabolisms in the aortic arch, and the effect of AMPK activation in macrophage on the concentration of oxysterols and expression of genes linked to oxysterols metabolism. Sixteen-week-old male apoE knockout mice fed a chow diet were included in the protocol. Animals were trained in a treadmill running, 15 m/min, 60 min, 5 days/week, during 6 weeks. Plasma lipids and glucose were determined by enzymatic techniques and glycosometer, respectively. Cholesterol in aortic arch and oxysterols were measured by gas chromatography/mass spectrometer. The expression of genes involved in lipid metabolism was determined by RT-qPCR. Results (mean ± SD) were compared by one-way ANOVA with Newman-Keuls posttest or Student\'s t-test. Body weight and plasma total cholesterol, TG, HDL-c, glucose, and oxysterols were similar among groups. The exercise training enhanced 7beta-hydroxycholesterol (70%) and reduced cholesterol (32%) in the aortic arch. In addition, exercise increased Cyp27a1 (54%), Cd36 (75%), cat (70%), Prkaa1 (AMPKalpha1) (40%) and Prkaa2 (AMPKalpha2) (51%) mRNA. No changes were observed in the expression of Abca1, Nr1h3 (LXRalpha) and Nr1h2 (LXRbeta). In macrophages, the activation of AMPK by AICAR, reduced 7beta-hydroxycholesterol level after stimulation by HDL2. Treatment with AICAR increased Abca1 (52%) and Cd36 (220%), decreased Prkaa1 (19%) e Cyp27a1 (47%), and did not change Abcg1, Nr1h3 e Nr1h2. In conclusion, in dyslipidemic mice aerobic exercise training increases the nonenzymatic-driven oxysterol, 7beta-hydroxycholesterol, which is related to the enhanced expression of Cd36. The rapid diffusion of oxysterols, as a complementary pathway for the reverse cholesterol transport, may also be favored by the increase and reduction of Cyp27a1 and Cyp7b1 expressions, respectively, which in turns favors 27-OH C desorption from cells. Together with its direct role in improving reverse cholesterol transport as previously reported, aerobic exercise training diminishes cholesterol accumulation in the arterial wall preventing atherosclerosis. Based on in vitro assays, the AMPK activation does not seem to contribute to the effect of exercise in increasing oxysterols

A hipertensão arterial (HA) é um importante problema de saúde pública e representa um dos fatores de risco mais relevantes na etiologia das doenças cardiovasculares. O incremento na resistência vascular periférica (RVP) é a principal característica da HA e está diretamente associado a alterações vasculares estruturais, mecânicas e funcionais. O aumento do estresse oxidativo tem sido considerado um importante fator que contribui para o desenvolvimento e estabelecimento da HA. A prática regular de exercício físico aeróbio, utilizada como medida não farmacológica para o tratamento da HA, tem se mostrado efetiva em reduzir os valores de pressão arterial através da promoção de diversas adaptações cardiovasculares. Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos do treinamento físico (TF) aeróbio sobre as alterações vasculares de artérias coronárias e mesentéricas de resistência induzidas pela HA. Para isso ratos espontaneamente hipertensos (SHR) foram submetidos a um protocolo de TF aeróbio. Este TF promoveu alterações estruturais, avaliadas através de um miógrafo de pressão, como o remodelamento vascular em coronárias e redução de colágeno com aumento na área das fenestras da elastina em mesentéricas, as quais foram associadas com a melhora na rigidez vascular. Além disso, o TF induziu melhora da função endotelial, avaliada através de estudos de reatividade vascular, principalmente mediada por aumento na disponibilidade de óxido nítrico ocasionada por redução do estresse oxidativo. Os resultados sugerem que o TF promoveu alterações vasculares que podem contribuir para diminuir a RVP e reduzir a pressão arterial / Hypertension is a major public health problem and represents one of the most important risk factors in the etiology of cardiovascular diseases. Peripheral vascular resistance increased is the main feature of hypertension and it is directly associated with vascular structural, mechanical and functional alterations. Oxidative stress increased has been considered an important factor that contributes to the development and establishment of hypertension. Regular exercise training, used as a non pharmacological treatment of hypertension, has been effective reducing blood pressure by promoting several cardiovascular adaptations. The aim of the present study was evaluate the effects of treadmill training on the vascular alterations of coronary and mesenteric resistance arteries induced by hypertension. Then, spontaneously hypertensive rats (SHR) were submitted to an aerobic exercise training protocol. The exercise training promoted structural alterations, measured by a pressure myography, as coronary vascular remodeling and collagen reduction and also the area of fenestrae in the elastin of mesenteric arteries were increased, which were associated with vascular stiffness improvement. In addition, the exercise training improved the endothelial function in both arterial beds, as evaluated by vascular reactivity analysis, mediated primarily by increasing nitric oxide availability caused by oxidative stress reduction. The results suggest that exercise training promoted vascular changes that can contribute to reduce peripheral vascular resistance and blood pressure

O presente trabalho buscou identificar uma possível relação causa-efeito entre exercício, SRA, remodelamento cardíaco e função autonômica na redução da pressão arterial (PA) induzida pelo treinamento aeróbio (T) iniciado na fase pré-hipertensiva. SHR, com 4 semanas de idade, foram submetidos ao T (55% da capacidade física, 1h/dia, 5x/semana) ou mantidos sedentários (S) por 8 semanas. WKY serviram como controle temporal. Os parâmetros foram avaliados nas semanas 0, 1, 2, 4 e 8. Nossos dados indicam que o treinamento iniciado ainda na fase pré-hipertensiva, protege o coração reduzindo a expressão relativa de receptores AT1 e a hipertrofia cardíaca, reduz a FC basal e aumenta sua variabilidade por facilitar o componente vagal alterando o balanço simpato-vagal ao coração. Estas adaptações contribuem para retardar a instalação, reduzindo substancialmente os níveis pressóricos atingidos na fase crônica da hipertensão arterial. A oposição precoce aos efeitos deletérios da hipertensão pelo treinamento é fundamental para minimizar seus prejuízos estruturais e funcionais. / In the present dissertation, we identified a possible cause-effect relation between exercise training, SRA, cardiac remodeling and autonomic function during the establishment of essential hypertension. 4 weeks-old SHR were submitted to aerobic training (5x/week; 1hour/day; 55% of maximal exercise capacity). Factors were assessed on weeks 0,1,2,4 and 8. Exercise training was able to attenuate increase AP, vascular sympathetic activity, cardiac remodeling and cardiac AT1 protein expression; to intensify decrease HR; to increase HR variance and cardiac vagal activity. Our data indicate that aerobic training, during pre-hypertensive phases, attenuates cardiac remodeling associated with decrease of AP, cardiac AT1 protein expression and autonomic dysfunction in SHR. Premature modulation of maladaptative effects of hypertension induced by aerobic tranining seem to be crucial to minimize long-term deleterious effects in cardiac structure and function.

O uso indiscriminado de recursos ergogênicos como os esteróides anabolizantes vêm se tornando um problema crescente em diversos segmentos da população, além do meio atlético, tendo como finalidade a obtenção de melhor desempenho físico ou simplesmente melhor aparência física, porém muitas vezes sem a preocupação com os riscos dos efeitos colaterais promovidos por esta prática. No presente trabalho estudamos os efeitos da associação do uso de doses suprafisiológicas de esteróides anabolizantes e do treinamento físico aeróbio de natação sobre o fluxo sangüíneo coronário de ratos normotensos, verificando a participação da adenosina como um dos possíveis mecanismos de regulação deste fluxo, além de alterações estruturais cardíacas que poderiam influenciar na perfusão sangüínea cardíaca. Ao observarmos somente o efeito do treinamento físico, verificamos que o mesmo foi eficaz em promover adaptações benéficas ao sistema cardiovascular, como a presença de hipertrofia cardíaca fisiológica e melhora no fluxo sangüíneo coronário em repouso, provavelmente mediado por uma maior formação de adenosina circulante e cardíaca. O uso de esteróides anabolizantes associado ao treinamento físico atenuou os efeitos benéficos promovidos pelo treinamento, observando-se a presença de hipertrofia cardíaca acompanhada por redução de débito cardíaco e fluxo sangüíneo coronário, mediado por menor produção de adenosina circulante, além de prejuízo na resposta vasodilatadora à acetilcolina, demonstrando uma provável disfunção endotelial e redução na densidade capilar cardíaca, caracterizando desta forma, um quadro patológico / The abusive use of ergogenic resources as the anabolic steroid became an increasing problem in several segments of the population, beyond the athletical way, searching for better performance or physical appearance, without being worried about the risks of the collateral effects promoted by this practice. In the present work we studied the effects of the use of supraphysiological doses of anabolic steroids associated with aerobic swimming training on the coronary blood flow of normotensive rats, investigating the participation of adenosine as one of the possible mechanisms of blood flow regulation, besides the cardiac structural alterations that could influence the coronary blood perfusion. The effect of the physical training was efficient to promote beneficial adaptations of the cardiovascular system, as the presence of physiological cardiac hypertrophy and improves the coronary blood flow at rest, probably mediated by a higher circulating and cardiac adenosine production. The use of anabolic steroids associated with the swimming training attenuated the beneficial effect promoted by training, being observed the presence of cardiac hypertrophy, followed by reduction of cardiac output and coronary blood flow, mediated by lower circulating adenosine production, besides the impairment of the vasodilator response to the acetylcholine, demonstrating a probable endothelial dysfunction and reduction of the cardiac capillary density, characterizing in this way, a pathological state

O infarto do miocárdio é atualmente considerado a etiologia que mais contribui para o aparecimento de insuficiência cardíaca (IC) em humanos. Em detrimento a hiperativação de fatores neuro-humorais, a progressão da IC é caracterizada por uma série de anormalidades celulares associadas à disfunção ventricular. Dentre estas anormalidades, alterações na função e dinâmica mitocondrial merecem destaque, uma vez que a homeostase da organela é essencial para a viabilidade celular e o bom funcionamento da bomba cardíaca. No presente estudo, caracterizamos em modelo animal de disfunção cardíaca associada ao infarto do miocárdio: a) fenótipo cardíaco; b) função mitocondrial; c) equilíbrio redox; e d) dinâmica mitocondrial. Nossos resultados nos permitem afirmar que doze semanas após a cirurgia de infarto do miocárdio, os animais desenvolveram importantes alterações fenotípicas como aumento da massa cardíaca, dilatação ventricular, hipertrofia do cardiomiócito e maior deposição de tecido fibroso cardíaco, que contribuíram para o estabelecimento da disfunção ventricular. Além disso, foi possível confirmar a instalação do quadro de disfunção mitocondrial cardíaca, representada pela redução na capacidade respiratória e perda da homeostase redox. Por fim, encontramos um aumento no número de mitocôndrias cardíacas com menor diâmetro, alterações que vieram acompanhadas de uma menor atividade das enzimas relacionadas à fusão mitocondrial. Uma vez caracterizada a função e a dinâmica mitocondrial na disfunção cardíaca, avaliamos o efeito do treinamento físico aeróbico (TF) nessas variáveis. O TF, atualmente utilizado como um adjuvante no tratamento das doenças cardiovasculares, foi eficaz em promover o remodelamento cardíaco reverso e melhorar a função cardíaca nos animais infartados. Além disso, melhorou a capacidade respiratória e reduziu o estresse oxidativo, restaurando a função mitocondrial. Aliado a esses achados, o TF normalizou a atividade das enzimas relacionadas à dinâmica mitocondrial, fato associado à normalização do número e tamanho da organela. Esses resultados demonstram que a disfunção cardíaca induzida por infarto do miocárdio está associada à um quadro de mitocondriopatia em ratos, com alterações tanto na função quanto estrutura mitocondrial, e que o TF desencadeia efeitos benéficos na manutenção da integridade/função mitocondrial e melhora da função contrátil cardíaca / Myocardial infarction is considered the etiology that most contributes to the onset of heart failure in humans. Among the ventricular dysfunction-associated cellular abnormalities, changes in mitochondrial function and dynamics are critical, since the organelle homeostasis is crucial in maintaining the metabolic, electrical and mechanical properties of the heart. In the present study, we characterized in cardiac dysfunction- induced myocardial infarction in rats: a) cardiac phenotype; b) mitochondrial metabolism; c) redox balance, and d) mitochondrial dynamics. Our results show that twelve weeks after myocardial surgery, the animals developed pathological cardiac remodeling-associated ventricular dysfunction. Furthermore, we observed a reduced mitochondrial respiratory capacity and loss of redox homeostasis. Finally, we found a lower activity of enzymes related to mitochondrial fusion, these changes were accompanied by an increase in the number of small mitochondria. Once characterized mitochondrial function and dynamics, we evaluated the effect of exercise training in these variables in rats with cardiac dysfunction. The exercise training, currently established as an important non-pharmacological treatment for cardiovascular diseases, reversed the pathological cardiac remodeling and minimized the ventricular dysfunction in infarcted animals. Furthermore, exercise training restored the mitochondrial function by increasing respiratory capacity and reducing oxidative stress. Finally, exercise training restored the activity of mitochondrial dynamics-related enzymes and morphology. Taken together, our findings uncover the potential benefits of exercise training in reversing the cardiac mitochondriopathy observed in failing hearts, reinforcing the importance of this intervention as a non-pharmacological tool for heart failure therapy

Apesar de não alterar a pressão de normotensos, o treinamento físico (T) promove importantes ajustes periféricos e adapatações centrais do controle cardiovascular mediados pelo vago e simpático. Neste trabalho investigamos os efeitos do T (55% da capacidade máxima) sobre a inervação simpática vascular para os territórios muscular esquelético (locomotor e não locomotor) e renal e adrenais, através de imunohistoquimica e Western Blot para Tirosina-Hidroxilase (TH). T aumentou a capacidade física (+0,07±0,06 Km/h) e reduziu a FC (de 327±7 para 308±10 bpm), sem alterar a PA (126mmHg) e a estrutura de arteriolas dos diferentes territórios. T também determinou redução na imunoreatividade para TH nos músculos locomotores (-48%, p<0,05), sem alterações nos não locomotores e rins. A noradrenalina na artéria femoral (HPLC) encontrava-se reduzida após T. Nenhuma alteração foi detectada nas catecolaminas adrenais.Os dados indicam, que o T não altera as catecolaminas plasmáticas, mas reduz a atividade simpática vascular em normotensos, sendo este efeito tecido-específico. / Exercise training (T) does not reduce pressure in normotensive, but causes peripheral and central adjustments on cardiovascular system, mediated by autonomic nervous system. In this study we investigated whether T (55% maximal exercise capacity) is able to change vascular sympathetic drive to skeletal muscle (locomotor, non-locomotor), kidney and adrenals, using immunohistochemistry and western blot for tyrosine hydroxylase (TH). T improved performance (+0,07±0,06 Km/h) and reduced resting HR (from 327±7 to 308±10 bpm) without changing MAP (126mmHg) and arterioles wall/ lumen ratio in any tissue. T caused 48% decrease on TH-immunoreactivity of exercised muscles arterioles, without changes on non-exercised tissues. Norepinephrine concentration on femoral arteries was reduced after T. There was no change on adrenal. TH content. Decreased sympathetic drive to skeletal muscles arterioles (without changes on plasma cathecolamines) is a beneficial, tissue-specific effect in normotensive individuals.

A miopatia esquelética em doenças sistêmicas é um importante preditor de mortalidade e prognóstico em diversas síndromes, incluindo a insuficiência cardíaca. Os danos músculo-esqueléticos em situações de comprometimento cardíaco são descritos pela literatura há décadas, entretanto, nenhum recurso farmacológico proposto até o momento mostrou-se eficiente em reverter esses prejuízos, ressaltando o papel do treinamento físico aeróbio. Apesar dos inegáveis benefícios desta terapia adjuvante no tratamento da insuficiência cardíaca, muito pouco se sabe sobre a intensidade de exercício capaz de otimizar os ganhos promovidos por esta intervenção. Dado isso, nesse estudo avaliamos a eficácia do treinamento físico aeróbio em alta intensidade na musculatura esquelética em ratos submetidos ao infarto do miocárdio, comparando-a com protocolo isocalórico realizado em intensidade moderada. Observamos que os animais infartados apresentaram alterações patológicas na musculatura esquelética, similarmente ao observado em pacientes com IC, como prejuízos em enzimas metabólicas fundamentais, atrofia muscular, perturbação da homeostase redox e ativação do complexo proteassomal 26S. Ambos os protocolos de treinamento físico aeróbio foram capazes de aprimorar substancialmente a capacidade funcional e potência aeróbia máxima nos animais infartados, prevenindo a queda da atividade máxima das enzimas hexoquinase e citrato sintase, restaurando a morfologia da musculatura esquelética e aumentando a distribuição de fibras musculares do tipo I, o que foi acompanhado por melhora do balanço redox e redução da atividade do complexo proteassomal 26S. Apesar do treinamento físico aeróbio em alta intensidade ter proporcionado resultados superiores ao protocolo de intensidade moderada em relação a capacidade funcional dos animais, as adaptações músculo-esqueléticas às diferentes intensidades de TFA apresentaram-se muito semelhantes / Impaired skeletal muscle performance in systemic diseases is shown to strongly predict mortality and long-term prognosis in a wide variety of syndromes, including heart failure. The clinical picture of skeletal muscle damage in cardiac situations has been described for decades. However, no pharmacological strategy proposed so far was shown to effectively prevent the onset of skeletal myopathy, reinforcing the role of aerobic exercise training in counteracting such phenomenon. Despite the well-known benefits of exercise training in sets of cardiac dysfunction, very little is known about the optimal exercise intensity to elicit maximal outcomes. Therefore, in the present study we compared the effects of high-intensity aerobic exercise training with those of an isocaloric moderate-intensity protocol on skeletal muscle adaptations in infarcted rats. Our data suggest that infarcted rats presented signs of skeletal myopathy resembling those observed in HF patients, such as metabolic enzymes impairment, skeletal muscle atrophy, disrupted redox balance and proteasomal overactivation. Here we show that both high- and moderate-intensity aerobic exercise training were able to substantially increase aerobic capacity in infarcted rats, preventing the decay of citrate synthase and hexokinase maximal activities, reestablishing normal skeletal muscle morphology to a healthy profile and increasing the number of type I muscle fibers. Such outcomes were accompanied by an improved redox balance and reduced proteasomal activity in skeletal muscle. Even though high-intensity aerobic interval training was superior to moderate-intensity in improving functional capacity, the observed adaptations in skeletal muscle were remarkably similar between the protocols. Therefore, our data allow us to conclude that high-intensity and moderate-intensity aerobic exercise training equally prevent skeletal myopathy induced by myocardial infarction in rats

Introduction Insulin resistance in obesity is decreased after successful diet and exercise. Aerobic exercise training alone was evaluated as an intervention in subjects with the metabolic syndrome. Methods Eighteen nondiabetic, sedentary subjects, 11 with the metabolic syndrome, participated in 8 wk of increasing intensity stationary cycle training. Results Cycle training without weight loss did not change insulin resistance in metabolic syndrome subjects or sedentary control subjects. Maximal oxygen consumption (V˙O2max), activated muscle AMP-dependent kinase, and muscle mitochondrial marker ATP synthase all increased. Strength, lean body mass, and fat mass did not change. The activated mammalian target of rapamycin was not different after training. Training induced a shift in muscle fiber composition in both groups but in opposite directions. The proportion of type 2x fibers decreased with a concomitant increase in type 2a mixed fibers in the control subjects, but in metabolic syndrome, type 2x fiber proportion increased and type 1 fibers decreased. Muscle fiber diameters increased in all three fiber types in metabolic syndrome subjects. Muscle insulin receptor expression increased in both groups, and GLUT4 expression increased in the metabolic syndrome subjects. The excess phosphorylation of insulin receptor substrate 1 (IRS-1) at Ser337 in metabolic syndrome muscle tended to increase further after training in spite of a decrease in total IRS-1. Conclusions In the absence of weight loss, the cycle training of metabolic syndrome subjects resulted in enhanced mitochondrial biogenesis and increased the expression of insulin receptors and GLUT4 in muscle but did not decrease the insulin resistance. The failure for the insulin signal to proceed past IRS-1 tyrosine phosphorylation may be related to excess serine phosphorylation at IRS-1 Ser337, and this is not ameliorated by 8 wk of endurance exercise training.