O aumento de massa muscular (hipertrofia muscular), é uma das principais adaptações promovidas pelo treinamento de força (TF), contudo, como a hipertrofia é modulada e os mecanismos que a regulam ainda são curiosamente obscuros. Para investigar como a hipertrofia muscular é modulada durante o TF e os processos fisiológicos relacionados, medimos em 10 homens jovens (27[1] anos; 24[1] kg·m-2) no início (T1), na terceira (T2) e décima semanas (T3) de TF: 1) a área de secção transversa (AST) do vasto lateral (VL) e intensidade-eco por imagens de ultrassom; 2) a taxa de síntese proteica miofibrilar (SPMio) integrada dia-a-dia (24h e 48h) após sessões de TF máximas utilizando a ingestão de óxido de deutério e biópsias musculares; 3) o dano muscular induzido por sessões de TF máximas por meio de análises de integridade de linhas-Z sarcomerais e marcadores indiretos; 4) a AST de fibras (ASTf) tipo I e II, a modulação na quantidade de células satélites (CS), número e domínio mionuclear por meio de análise de imunofluorescência; 5) a expressão gênica global por meio de análise de microarray. Os principais resultados demonstram que houve hipertrofia muscular (aumento na AST do VL e ASTf tipo II) significante (P<0,04) somente em T3 (aumentos na AST do VL em T2 foram considerados edema, por meio da intensidade-eco); as alterações na SPMio pós-sessão em T1, T2 e T3 foram maiores em T1 (P<0,03) do que em T2 e T3 (valores semelhantes entre T2 e T3). O dano muscular foi maior pós-sessão em T1, foi atenuado em T2 e ainda mais atenuado em T3. A alteração na SPMio pós-sessão tanto em T2 quanto em T3, mas não em T1, foi fortemente correlacionada (r~0,9; P<0,04) com a hipertrofia muscular (T3-T1). A quantidade de CS aumentou 48h após o exercício somente em T1, e se manteve elevada cronicamente (P<0,05). Não houve alteração significante no número de mionúcleos ou no domínio mionuclear durante o TF. A análise de microarray indicou melhora na eficiência metabólica e na resposta ao estresse/dano muscular, e fortalecimento de estruturas musculares envolvendo proteínas miofibrilares e matriz extracelular. A SPMio após a primeira sessão de TF não é direcionada para suportar a hipertrofia muscular, mas sim para regenerar o dano muscular desta sessão. No entanto, a SPMio integrada é rapidamente \"refinada\", e, com a progressiva atenuação do dano muscular já em T2, ela passa a ser direcionada para suportar a hipertrofia muscular (também encontrado em T3). Portanto, a hipertrofia muscular é o resultado do acúmulo de proteínas miofibrilares provenientes de aumentos intermitentes da SPMio pós-sessões de TF com a progressiva atenuação do dano muscular. A ausência do aumento no número de mionúcleos cronicamente indica que os mionúcleos pré-existentes foram capazes de expandir a SPMio pósexercício induzindo hipertrofia muscular. A expansão inicial das CS, mantida cronicamente, favorece uma função envolvendo reparo em resposta ao dano muscular e um estado de \"prontidão\" antecipatório ao invés de um papel direto na hipertrofia muscular, pelo menos durante as primeiras 10-semanas de TF em homens jovens / Skeletal muscle hypertrophy is one of the main outcomes of resistance training (RT), but how hypertrophy is modulated and the mechanisms regulating it are not fully understood. To investigate how muscle hypertrophy is modulated during RT and the mechanisms that underpin it, we measured in 10 young men (27[1] years, 24[1] kg·m-2) at the beginning (T1), at the third week (T2), and tenth week (T3) of RT: 1) vastus lateralis cross-sectional area (CSA) and the echo intensity by ultrasound; 2) day-to-day (24h and 48h) integrated myofibrillar protein synthesis (MPS), after maximal resistance exercise (RE) using deuterium-oxide ingestion and muscle biopsies; 3) RE-induced muscle damage by analyzing Z-line streaming and indirect markers; 4) type I and II fiber CSA (fCSA), modulations in satellite cells pool and in myonuclear number and domain by immunohistological analyses; 5) global gene expression by microarray. Main results show that there was significant (P<0.04) muscle hypertrophy (increase in muscle CSA and type II fCSA) only in T3 (increases in muscle CSA in T2 were considered edema through echo intensity analyses). Changes in MPS post-RE at T1, T2 and T3 were greater at T1 (P<0.03) than at T2 and T3 (similar values between T2 and T3). Muscle damage was the highest during post-RE recovery at T1, attenuated at T2 and further attenuated at T3. Changes in MPS post-RE at both T2 and T3, but not at T1, were strongly correlated (r~0.9, P<0.04) with muscle hypertrophy (T3-T1). Satellite cells pool markedly increased 48h post-RE only in T1, and remained chronically elevated (P<0.05). There was no significant change in myonuclear number or domain during RT. The microarray analysis indicated improved metabolic efficiency, improved stress response and attenuated muscle damage, and strengthening of muscle structures involving myofibrillar proteins and extracellular matrix. Initial MPS response post-RE in a RT program is not directed to support muscle hypertrophy, coinciding with the highest magnitude of muscle damage. However, integrated MyoPS is quickly \'refined\', and with the progressive attenuation on muscle damage by 3wk of RT (T2), MPS is related to muscle hypertrophy (also at T3). We conclude that muscle hypertrophy is the result of accumulated intermittent changes in MPS post-RE in RT, which coincides with progressive muscle damage attenuation. The absence of change in myonuclei number indicates that preexisting myonuclei were able to expand post-RE MPS to promote muscle hypertrophy. Initial expansion in satellite cells pool, chronically maintained, favors a regeneration purpose of satellite cells in response to muscle damage and an anticipatory \"readiness\" state rather than a direct role in muscle hypertrophy, at least for the first 10 weeks of RT in young men

O aumento de massa muscular (hipertrofia muscular), é uma das principais adaptações promovidas pelo treinamento de força (TF), contudo, como a hipertrofia é modulada e os mecanismos que a regulam ainda são curiosamente obscuros. Para investigar como a hipertrofia muscular é modulada durante o TF e os processos fisiológicos relacionados, medimos em 10 homens jovens (27[1] anos; 24[1] kg·m-2) no início (T1), na terceira (T2) e décima semanas (T3) de TF: 1) a área de secção transversa (AST) do vasto lateral (VL) e intensidade-eco por imagens de ultrassom; 2) a taxa de síntese proteica miofibrilar (SPMio) integrada dia-a-dia (24h e 48h) após sessões de TF máximas utilizando a ingestão de óxido de deutério e biópsias musculares; 3) o dano muscular induzido por sessões de TF máximas por meio de análises de integridade de linhas-Z sarcomerais e marcadores indiretos; 4) a AST de fibras (ASTf) tipo I e II, a modulação na quantidade de células satélites (CS), número e domínio mionuclear por meio de análise de imunofluorescência; 5) a expressão gênica global por meio de análise de microarray. Os principais resultados demonstram que houve hipertrofia muscular (aumento na AST do VL e ASTf tipo II) significante (P<0,04) somente em T3 (aumentos na AST do VL em T2 foram considerados edema, por meio da intensidade-eco); as alterações na SPMio pós-sessão em T1, T2 e T3 foram maiores em T1 (P<0,03) do que em T2 e T3 (valores semelhantes entre T2 e T3). O dano muscular foi maior pós-sessão em T1, foi atenuado em T2 e ainda mais atenuado em T3. A alteração na SPMio pós-sessão tanto em T2 quanto em T3, mas não em T1, foi fortemente correlacionada (r~0,9; P<0,04) com a hipertrofia muscular (T3-T1). A quantidade de CS aumentou 48h após o exercício somente em T1, e se manteve elevada cronicamente (P<0,05). Não houve alteração significante no número de mionúcleos ou no domínio mionuclear durante o TF. A análise de microarray indicou melhora na eficiência metabólica e na resposta ao estresse/dano muscular, e fortalecimento de estruturas musculares envolvendo proteínas miofibrilares e matriz extracelular. A SPMio após a primeira sessão de TF não é direcionada para suportar a hipertrofia muscular, mas sim para regenerar o dano muscular desta sessão. No entanto, a SPMio integrada é rapidamente \"refinada\", e, com a progressiva atenuação do dano muscular já em T2, ela passa a ser direcionada para suportar a hipertrofia muscular (também encontrado em T3). Portanto, a hipertrofia muscular é o resultado do acúmulo de proteínas miofibrilares provenientes de aumentos intermitentes da SPMio pós-sessões de TF com a progressiva atenuação do dano muscular. A ausência do aumento no número de mionúcleos cronicamente indica que os mionúcleos pré-existentes foram capazes de expandir a SPMio pósexercício induzindo hipertrofia muscular. A expansão inicial das CS, mantida cronicamente, favorece uma função envolvendo reparo em resposta ao dano muscular e um estado de \"prontidão\" antecipatório ao invés de um papel direto na hipertrofia muscular, pelo menos durante as primeiras 10-semanas de TF em homens jovens / Skeletal muscle hypertrophy is one of the main outcomes of resistance training (RT), but how hypertrophy is modulated and the mechanisms regulating it are not fully understood. To investigate how muscle hypertrophy is modulated during RT and the mechanisms that underpin it, we measured in 10 young men (27[1] years, 24[1] kg·m-2) at the beginning (T1), at the third week (T2), and tenth week (T3) of RT: 1) vastus lateralis cross-sectional area (CSA) and the echo intensity by ultrasound; 2) day-to-day (24h and 48h) integrated myofibrillar protein synthesis (MPS), after maximal resistance exercise (RE) using deuterium-oxide ingestion and muscle biopsies; 3) RE-induced muscle damage by analyzing Z-line streaming and indirect markers; 4) type I and II fiber CSA (fCSA), modulations in satellite cells pool and in myonuclear number and domain by immunohistological analyses; 5) global gene expression by microarray. Main results show that there was significant (P<0.04) muscle hypertrophy (increase in muscle CSA and type II fCSA) only in T3 (increases in muscle CSA in T2 were considered edema through echo intensity analyses). Changes in MPS post-RE at T1, T2 and T3 were greater at T1 (P<0.03) than at T2 and T3 (similar values between T2 and T3). Muscle damage was the highest during post-RE recovery at T1, attenuated at T2 and further attenuated at T3. Changes in MPS post-RE at both T2 and T3, but not at T1, were strongly correlated (r~0.9, P<0.04) with muscle hypertrophy (T3-T1). Satellite cells pool markedly increased 48h post-RE only in T1, and remained chronically elevated (P<0.05). There was no significant change in myonuclear number or domain during RT. The microarray analysis indicated improved metabolic efficiency, improved stress response and attenuated muscle damage, and strengthening of muscle structures involving myofibrillar proteins and extracellular matrix. Initial MPS response post-RE in a RT program is not directed to support muscle hypertrophy, coinciding with the highest magnitude of muscle damage. However, integrated MyoPS is quickly \'refined\', and with the progressive attenuation on muscle damage by 3wk of RT (T2), MPS is related to muscle hypertrophy (also at T3). We conclude that muscle hypertrophy is the result of accumulated intermittent changes in MPS post-RE in RT, which coincides with progressive muscle damage attenuation. The absence of change in myonuclei number indicates that preexisting myonuclei were able to expand post-RE MPS to promote muscle hypertrophy. Initial expansion in satellite cells pool, chronically maintained, favors a regeneration purpose of satellite cells in response to muscle damage and an anticipatory \"readiness\" state rather than a direct role in muscle hypertrophy, at least for the first 10 weeks of RT in young men