O processo de envelhecimento se caracteriza por uma grande perda de massa muscular, processo esse chamado de sarcopenia. Esse processo acarreta em uma redução da área de seção transversa e do comprimento das fibras musculares, com redução da capacidade de produção de força máxima e da velocidade máxima de encurtamento, tornando as respostas musculares mais lentas entre a população idosa. O exercício excêntrico, por outro lado, pode devolver ao músculo mais rapidamente essas suas características estruturais perdidas a partir do aumento da espessura muscular e aumento do comprimento das fibras musculares. Entretanto, o exercício excêntrico máximo produz essas adaptações por meio de microlesões que, no caso dos idosos, poderia acarretar na necessidade de um tempo maior de recuperação entre os dias consecutivos de treinamento excêntrico, o que poderia retardar o processo desejado de rápida adaptação do sistema neuromuscular. Visto que há uma carência na literatura sobre estudos que analisem a temporalidade das adaptações agudas ao exercício excêntrico em idosos, o trabalho apresentado a seguir teve como objetivo principal analisar como a musculatura dos idosos responde a esse tipo de exercício de forma aguda, assim como analisar a temporalidade das adaptações musculares ao longo de 3 dias após a intervenção excêntrica. Além das propriedades mecânicas musculares como a força e potência, foram analisados outros indicadores do dano muscular, como a ecogenicidade e a dor muscular tardia. Para isso, um grupo de idosos saudáveis realizou uma sessão de exercício excêntrico em dinamômetro isocinético e, ao longo de 3 dias subsequentes, foram avaliados quais os efeitos dessa sessão de exercício sobre a dor muscular tardia, ecogenicidade, torque máximo isométrico, torque máximo excêntrico, torque total excêntrico e ângulo do pico de torque excêntrico. Como principais resultados encontramos maiores níveis de dor muscular tardia, redução nos níveis de força isométrica, torque máximo excêntrico, torque total excêntrico e trabalho total excêntrico. Não foram encontradas diferenças nas variáveis algometria de pressão, ecogenicidade e ângulo de pico de torque excêntrico. A presença dos sintomas de redução da força máxima isométrica e excêntrica, trabalho excêntrico e aumento da dor muscular tardia mesmo 72 horas após o exercício, sugere que, em programas de treinamento excêntrico seja respeitado um intervalo mínimo de 72 horas para que o nível de dano muscular não seja deletério em idosos sedentários. / The aging process is characterized by a great loss of muscle mass, a process called sarcopenia. This process leads to a reduction in cross-sectional area and length of the muscle fibers, reducing the capacity of maximum power output and maximum shortening speed, making slower muscle responses in the elderly population. Eccentric exercise, on the other hand, can return quickly to the muscle their structural characteristics such as increasing muscle thickness and increasing the length of the muscle fibers. However, the maximum eccentric exercise produces these adjustments by means of microdamage, in the case of the elderly, would result in the need for a longer recovery time between consecutive days eccentric training, which could retard the desired process to rapidly adapt the neuromuscular system. Since there is a lack in the literature on studies that analyze the temporality of acute adaptations to eccentric exercise in the elderly, the presented study aimed to analyze how the muscles of older people respond to this type of exercise acutely, and to analyze temporality of the muscular adjustments over 3 days after the eccentric intervention. In the muscular mechanical properties such as strength and power were analyzed other indicators of muscle damage, such as echointensity, the DOMS. For this, a group of healthy elderly conducted an eccentric workout using an isokinetic dynamometer and over 3 subsequent days, were assessed what the effects of this workout on DOMS, echointensity, isometric maximum torque, eccentric maximum torque, eccentric total torque and angle of the peak eccentric torque. The main results found higher levels of DOMS, reduction in the levels of isometric strength, maximum eccentric torque, eccentric total torque and eccentric total work. No differences were found in the algometry variables, echointensity and peak angle cam torque. The presence of symptoms of reduced maximal isometric and eccentric force, eccentric work and increased DOMS even 72 hours after exercise, suggesting that in eccentric training programs is respected a minimum of 72 hours for the level of damage muscle is not deleterious in sedentary elderly.

A busca pela melhora na performance e diminuição dos danos causados pelos exercícios de alta intensidade está em evidência na literatura mundial. Nesse contexto, recursos terapêuticos como a Laserterapia de Baixa Potência (LBP) vêm sendo estudado com o objetivo de minimizar a fadiga e possíveis danos musculares. Em vista disso, o objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos da LBP sobre o estresse oxidativo, a fadiga muscular, o desempenho físico em corrida de intensidade progressiva e marcadores bioquímicos de dano muscular em humanos. Para isso, foi realizado um ensaio clínico randomizado, cruzado, duplo-cego e placebo-controlado, com 22 voluntários do sexo masculino, não treinados. A aplicação do laser (810nm, 200 mW, 30 J e 30 segundos de irradiação em cada ponto de aplicação) foi realizada 5 minutos antes da execução do protocolo de exercício de intensidade progressiva, utilizando-se de um conjunto multi-diodo (cluster que possui cinco diodos de emissão de energia – 6 J de cada ponto) em 12 locais de cada membro inferior (6 no quadríceps, 4 em isquiotibiais e 2 no gasctrocnêmio). Os indivíduos seguiram um protocolo progressivo padronizado, correndo em esteira ergométrica até a exaustão. Anteriormente e posteriormente à realização do exercício, foram coletadas amostras sanguíneas destinadas à mensuração de danos oxidativos (peroxidação lipídica e proteínas carboniladas), atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (Sod) e catalase (Cat) e avaliação indireta de dano muscular pela creatina quinase (CK) e lactato desidrogenase (LDH). Além disso, avaliou-se, ainda, o desempenho no protocolo de exercício (VO2 max, tempo de exaustão). Os resultados obtidos mostram que a aplicação de LBP diminuiu significativamente os danos oxidativos (peroxidação lipídica (TBARS) – p= 0,0001, proteínas carboniladas – p= 0,02), a atividade da Sod (p=0,003), da CK – p= 0,0004 e da LDH – p= 0,0002, além do aumentar o desempenho do exercício (VO2 max – p= 0,01 e o tempo total de exaustão – p= 0,04). No entanto, a atividade da Cat não mostrou alterações com a aplicação efetiva de laserterapia (p= 0,17). Assim, a aplicação de LBP antes da execução de exercícios de intensidade progressiva diminuiu o estresse oxidativo e a lesão muscular induzidos pelo exercício e aumentou o desempenho físico dos indivíduos, sugerindo que a diminuição do estresse oxidativo, pode contribuir, ao menos em parte, para a redução da fadiga muscular induzida por exercícios de intensidade progressiva. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-16T11:30:04Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Thiago de Marchi.pdf: 5065851 bytes, checksum: c925cbb940956b703e3a128e7b0fb73d (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-16T11:30:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Thiago de Marchi.pdf: 5065851 bytes, checksum: c925cbb940956b703e3a128e7b0fb73d (MD5) / The search for improved performance and damage decrease caused by high-intensity exercise is in evidence in the literature. In this context, therapeutic resources such as low-level laser therapy (LLLT), has been studied in order to minimize fatigue and possible muscle damage. The objective of this work was to evaluate the effects of LLLT in oxidative stress, skeletal muscle fatigue and exercise performance in progressive-intensity running exercise in treadmill, and in biochemical markers of muscle damage in humans. A randomized double-blind placebo-controlled crossover trial was performed with 22 untrained male volunteers. LLLT was performed 10 minutes before progressive-intensity running protocol (810 nm, 200 mW, 30 J in each site, 30 seconds of irradiation in each site), employing a multi-diode cluster (with 5 diode spots - 6 J from each spot) in 12 sites of each lower limb (6 in quadriceps, 4 in hamstrings, and 2 in gastrocnemius). Subjects performed a standardized progressive running protocol in a motor-drive treadmill until exhaustion. Pre-exercise and post-exercise measurements were taken to evaluate oxidative stress (Lipidic Peroxidation and Carbonylated Proteins), antioxidants enzymes (Sod and Cat) and muscle damage (CK and LDH). Exercise performance (VO2 max, time to exaustion) was also analysed. Compared to placebo LLLT, active LLLT significantly decreased change in biochemical markers of oxidative stress (Lipidic Peroxidation (TBARS) - p= 0.0001, Carbonylated Proteins - p= 0.02), antioxidant enzyme Sod (p=0.003) and muscle damage (CK - p= 0.0004, LDH - p= 0.0002), increased exercise performance (VO2 max - p= 0.01, time to exaustion - p= 0.04). However no changes were observed for antioxidant enzyme Cat with active LLLT (p= 0.17). We conclude that LLLT before progressive-intensity running exercise decreased oxidative stress and muscle damage induced by exercise and increased physical performance of individuals, suggesting that the decrease in oxidative stress may contribute, at least in part, to the reduction of muscle fatigue induced by exercise of progressive intensity.

Submitted by LEONARDO COELHO RABELLO DE LIMA null (leonardocrlima@gmail.com) on 2017-10-04T00:12:09Z No. of bitstreams: 1 Tese Leonardo Lima.pdf: 5043553 bytes, checksum: bb0d2f3885d5719b2bd99d08ef4a0617 (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-10-04T17:00:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese Leonardo Lima.pdf: 5043553 bytes, checksum: bb0d2f3885d5719b2bd99d08ef4a0617 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-04T17:00:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Leonardo Lima.pdf: 5043553 bytes, checksum: bb0d2f3885d5719b2bd99d08ef4a0617 (MD5) Previous issue date: 2017-08-07 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Introdução: Alguns estudos longitudinais têm mostrado que a força pode influenciar a economia de corrida (EC). Entretanto, outros modelos [p.ex., dano muscular (DM) induzido por corridas em declive (CrED)] mostram que a magnitude e a cinética de recuperação da EC e da força máxima medida em exercícios de cadeia cinética aberta [pico de torque isométrico de extensão do joelho (PTI)] podem ser diferentes. Fatores como o tipo de exercício usado para medir a força e a forma pela qual a força se manifesta (máxima e explosiva), podem explicar, pelo menos em parte, estes dados antagônicos. O objetivo geral deste estudo foi utilizar o modelo de DM induzido pela CrED para analisar a relação entre força máxima e explosiva e a EC. Método: Para isso, foram empregadas três intervenções para modular o DM induzido pela CrED e verificar seus efeitos sobre a força e a EC. Participaram do estudo 85 sujeitos ativos (22,3 ± 2,4 anos, 78 ± 9,4 kg, 176,9 ± 5 cm) que foram aleatoriamente separados em grupo controle (CON), placebo (PLA), suplementação (SUP), isométrico (ISO) e combinado (COMB). CON foi dividido em indivíduos com presença e ausência da α-actinina-3, resultante de polimorfismo do gene ACTN3. Todos os grupos realizaram uma CrED (-15%) por 30 min a 70% VO2max. SUP ingeriu um suplemento rico em compostos flavonoides antes e após a CrED, PLA ingeriu um placebo nos mesmos períodos, ISO realizou 10 contrações isométricas máximas (CIM) dois dias antes da CrED e COMB ingeriu o suplemento e realizou 10 CIM antes da CrED. Foram avaliados marcadores indiretos de DM (força, dor, amplitude de movimento e circunferência da coxa, e atividade sérica de CK) e EC antes e imediatamente, 24, 48, 72 e 96 horas após a CrED. Alterações ao longo do tempo e entre grupos foram analisadas por meio de ANOVA de dois caminhos com post-hoc de Bonferroni. Resultados: Os resultados obtidos demonstraram comprometimento significante da EC após a CrED, assim como alterações significantes em marcadores de DM. Foi identificado um efeito de aceleração da recuperação nas alterações no DM e EC para os grupos SUP e COMB (que apresentaram retorno do VO2 e PTI a níveis basais no dia seguinte e dois dias após a CrED, respectivamente) em relação ao grupo CON. Os grupos que consumiram o suco antioxidante também apresentaram atenuação significante da dor muscular após a CrED. Entretanto, a diferença de cinética de recuperação entre força e EC se manteve mesmo frente aos tratamentos. O grupo ISO apresentou aceleração da recuperação do PTI, mas não da EC, assim como atenuação da dor muscular em relação ao grupo CON. Alterações na altura de saltos foram significantes, sendo que os valores retornaram a níveis basais antes dos valores de PTI. Em relação aos polimorfismos do gene ACTN3, não houve influência do genótipo nas alterações na EC. Entretanto, como esperado, houve maior perda de força para indivíduos RR (que sintetizam a α-actinina-3). Conclusão: Em conjunto, os resultados obtidos sugerem que há, sim, uma relação entre aspectos neuromusculares e a EC. Entretanto, outros fatores, que não a capacidade de produção de força isoladamente, parecem contribuir para essa relação. Ademais, as estratégias de atenuação do DM investigadas no presente estudo parecem ser eficazes na aceleração da recuperação da EC e da força muscular e o polimorfismo do gene ACTN3 parece ser um dos fatores que explicam a susceptibilidade ao DM. / Introduction: Longitudinal studies have been showing that strength production capacity might influence running economy (RE). However, other study models [e.g., downhill running (DhR) induced muscle damage (MD)] show different magnitudes of change and recovery kinetics between strength measured with open kinetic chain exercises [knee extension isometric peak torque (IPT)] and RE might differ. Factors such as the type of exercised used to measures strength and its form of manifestation (maximal or explosive) might, at least in part, explain these differences. The aim of the present study was to analyze the association between strength production capacity and RE using an DhR induced MD model. Methods: To do so, three different prophylactic strategies were adopted to modulate MD induced by DhR and also analyze their effects on strength production capacity and RE. Eighty five active subjects (22.3 ± 2.4 years, 78 ± 9.4 kg, 176.9 ± 5 cm) participated in the study and were randomly allocated to control (CON), placebo (PLA), supplementation (SUP), isometric (ISO), and combined (COMB) groups. Participants in CON were separated based on their ACTN3 polymorphisms. All groups ran downhill (-15%) for 30 min at 70%VO2max. SUP ingested a flavonoid-rich supplement before and following DhR, PLA ingested an isocaloric placebo at the same time points, ISO performed 10 maximal isometric contractinons (MIC) two days prior to the DhR, and COMB ingested the supplement and performed the MIC before DhR. MD symptoms (strength, soreness, knee joint range of motion, thigh circumference, and serum CK activity) and RE were assessed before, immediately after, and 1-4 days following DhR. Changes over time and between groups were analyzed with two-way ANOVA followed by Bonferroni’s post hoc tests. Results: Results showed that RE was significantly compromised following DhR and MD markers were also affected. Faster recovery of RE and MD markers was identified for the SUP and COMB groups (which reached full recovery of VO2 and IPT 1 and 3 days following the DhR, respectively), as compared to CON. Both groups that consumed the antioxidant supplement also presented significant attenuation of muscle soreness following DhR. However, the difference in the recovery kinetics of strength and RE was maintained with this treatment. ISO presented faster recovery of IPT, but not RE, and attenuation and faster recovery of soreness, as compared to CON. Significant changes in jump height were found for all groups, with faster recovery when compared to IPT. No influence of the ACTN3 gene polymorphism was found for changes in RE. However, as expected, RR individuals presented significantly greater strength loss following DhR. Conclusion: When put together, our results suggest that there is, indeed, an association between neuromuscular aspects and RE. However, factors other than strength production per se seem to contribute to this association. Moreover, the prevention/recovery strategies investigated in the present study seem to be effective to promote faster recovery of RE and strength following DhR. Also, ACTN3 gene polymorphism seems to be one of the factors contributing to susceptibility to MD, but not changes in RE. / FAPESP: 2013/23585-4

O processo de envelhecimento se caracteriza por uma grande perda de massa muscular, processo esse chamado de sarcopenia. Esse processo acarreta em uma redução da área de seção transversa e do comprimento das fibras musculares, com redução da capacidade de produção de força máxima e da velocidade máxima de encurtamento, tornando as respostas musculares mais lentas entre a população idosa. O exercício excêntrico, por outro lado, pode devolver ao músculo mais rapidamente essas suas características estruturais perdidas a partir do aumento da espessura muscular e aumento do comprimento das fibras musculares. Entretanto, o exercício excêntrico máximo produz essas adaptações por meio de microlesões que, no caso dos idosos, poderia acarretar na necessidade de um tempo maior de recuperação entre os dias consecutivos de treinamento excêntrico, o que poderia retardar o processo desejado de rápida adaptação do sistema neuromuscular. Visto que há uma carência na literatura sobre estudos que analisem a temporalidade das adaptações agudas ao exercício excêntrico em idosos, o trabalho apresentado a seguir teve como objetivo principal analisar como a musculatura dos idosos responde a esse tipo de exercício de forma aguda, assim como analisar a temporalidade das adaptações musculares ao longo de 3 dias após a intervenção excêntrica. Além das propriedades mecânicas musculares como a força e potência, foram analisados outros indicadores do dano muscular, como a ecogenicidade e a dor muscular tardia. Para isso, um grupo de idosos saudáveis realizou uma sessão de exercício excêntrico em dinamômetro isocinético e, ao longo de 3 dias subsequentes, foram avaliados quais os efeitos dessa sessão de exercício sobre a dor muscular tardia, ecogenicidade, torque máximo isométrico, torque máximo excêntrico, torque total excêntrico e ângulo do pico de torque excêntrico. Como principais resultados encontramos maiores níveis de dor muscular tardia, redução nos níveis de força isométrica, torque máximo excêntrico, torque total excêntrico e trabalho total excêntrico. Não foram encontradas diferenças nas variáveis algometria de pressão, ecogenicidade e ângulo de pico de torque excêntrico. A presença dos sintomas de redução da força máxima isométrica e excêntrica, trabalho excêntrico e aumento da dor muscular tardia mesmo 72 horas após o exercício, sugere que, em programas de treinamento excêntrico seja respeitado um intervalo mínimo de 72 horas para que o nível de dano muscular não seja deletério em idosos sedentários. / The aging process is characterized by a great loss of muscle mass, a process called sarcopenia. This process leads to a reduction in cross-sectional area and length of the muscle fibers, reducing the capacity of maximum power output and maximum shortening speed, making slower muscle responses in the elderly population. Eccentric exercise, on the other hand, can return quickly to the muscle their structural characteristics such as increasing muscle thickness and increasing the length of the muscle fibers. However, the maximum eccentric exercise produces these adjustments by means of microdamage, in the case of the elderly, would result in the need for a longer recovery time between consecutive days eccentric training, which could retard the desired process to rapidly adapt the neuromuscular system. Since there is a lack in the literature on studies that analyze the temporality of acute adaptations to eccentric exercise in the elderly, the presented study aimed to analyze how the muscles of older people respond to this type of exercise acutely, and to analyze temporality of the muscular adjustments over 3 days after the eccentric intervention. In the muscular mechanical properties such as strength and power were analyzed other indicators of muscle damage, such as echointensity, the DOMS. For this, a group of healthy elderly conducted an eccentric workout using an isokinetic dynamometer and over 3 subsequent days, were assessed what the effects of this workout on DOMS, echointensity, isometric maximum torque, eccentric maximum torque, eccentric total torque and angle of the peak eccentric torque. The main results found higher levels of DOMS, reduction in the levels of isometric strength, maximum eccentric torque, eccentric total torque and eccentric total work. No differences were found in the algometry variables, echointensity and peak angle cam torque. The presence of symptoms of reduced maximal isometric and eccentric force, eccentric work and increased DOMS even 72 hours after exercise, suggesting that in eccentric training programs is respected a minimum of 72 hours for the level of damage muscle is not deleterious in sedentary elderly.

A dor muscular após a realização de exercícios intensos tem sido objeto de investigações científicas desde o início do século XX. O primeiro tópico da revisão de literatura contextualiza historicamente o estudo envolvendo a dor muscular e revisita as evidências que levaram ao conhecimento de que a dor muscular tardia é resultado de dano à estrutura muscular, associado a contrações excêntricas. O dano muscular induzido por contrações excêntricas é largamente abordado na literatura, no entanto, recentemente alguns estudos passaram a utilizar exercícios convencionais do treinamento de força para induzir dano muscular e estudar a manifestação e a recuperação de marcadores indiretos de dano muscular. Uma das principais variáveis do treino de força é a seleção dos exercícios, que podem ser divididos em multiarticulares e monoarticulares. O segundo tópico da revisão de literatura trata da definição desses tipos de exercícios e dos estudos que investigaram as diferenças entre eles. Foi constatado que não há consenso na literatura sobre o dano muscular após a execução de exercícios de força multiarticulares e monoarticulares. Portanto, o objetivo do estudo foi comparar o dano muscular induzido por um exercício multiarticular versus monoarticular em indivíduos destreinados. Vinte e quatro sujeitos saudáveis e destreinados foram divididos em dois grupos aleatoriamente: grupo multi (n=12), que realizou o exercício multiarticular Puxada pela Frente e grupo mono (n=12), que realizou o exercício monoarticular Rosca Scott. O protocolo de exercício consistiu de quatro séries de 10 repetições a 80% de uma repetição máxima (1RM). Os flexores do cotovelo foram avaliados nos momentos pré, 0, 24, 48, 72 e 96 h após o protocolo de exercício através do decréscimo na produção de força (CIVM), da dor muscular tardia (DMT) por palpação do braço e extensão do cotovelo, da espessura muscular (EM), do grau de ecogenicidade (ECO) dos músculos Braquial e Bíceps Braquial e da concentração plasmática de creatina cinase (CK). Todos os marcadores apresentaram diferenças significativas ao longo do tempo comparado com o pré. Houve diferença significativa entre os grupos apenas na DMT por palpação (DMT-p) em 24 e 48 h e na CK em 24 e 96 h. O grupo mono apresentou maior DMT-p, enquanto o grupo multi apresentou maior CK. Nenhum dos outros marcadores indireto de dano muscular apresentou diferença significativa entre os grupos. Houve variabilidade nas respostas ao dano muscular devido à responsividade dos sujeitos. Quando separados em responsivos (R) e não-responsivos (NR), grupos mais homogêneos foram formados, porém resultados semelhantes foram encontrados, exceto no ECO, o qual, nos NR, apresentou redução nos valores, o que não corrobora com o comportamento reportado na literatura para essa variável. Os achados sugerem que, em indivíduos destreinados, não há diferença no dano muscular induzido por exercícios de força multiarticulares e monoarticulares. / Muscle soreness after intense exercise has been investigated since the early twentieth century. The first topic of the literature review historically contextualizes the study of muscle soreness and revisits evidences that shed light on the fact that muscle soreness is a consequence of damage to muscle structure, associated with eccentric contractions. Eccentric-induced muscle damage is largely studied and reported on the literature. However studies recently began to use conventional strength training exercises to induce muscle damage and account for the manifestation and recovery of indirect markers of muscle damage. A major intervenient variable in strength training is exercise selection, which can be defined as multiple and single-joint exercises (MJ and SJ, respectively). The second topic of the literature review deals with these different exercise types and the investigation carried out in this field. It was found that there is no consensus concerning muscle damage after MJ and SJ exercises. Therefore, the aim of the study was to compare MJ and SJ exercises on muscle damage in untrained subjects. Twenty four healthy and untrained subjects were randomly assigned to one of two groups: MJ group (n=12), which performed a Front Pull-Down and SJ group (n=12), which performed an elbow flexion with a Scott bench. Exercise protocol consisted of four sets of 10 repetitions at 80% of one repetition maximum (1RM). Elbow flexors were evaluated at pre, 0, 24, 48, 72 and 96 h post-exercise through reduction in muscular force (CIVM), muscle soreness (DMT) by palpation and by elbow extension, muscle thickness (EM), echo intensity (ECO) of brachialis and bíceps brachii and plasma creatine kinase activity (CK). All markers of damage presented significant differences across time compared to pre-exercise. There was a statistically significant difference between groups in DMT by palpation (DMT-p) at 24 and 48 h and in CK at 24 and 96 h. SJ group presented larger DMT-p while MJ group presented higher CK. Neither of the other indirect markers of muscle damage showed stastistical differences between groups. A marked variability was demonstrated in muscle damage responses due to subjects’ responsiveness. When splitted in responders (R) and non-responders (NR), more homogenous groups were formed, yet similar trends were found, except for ECO, where a reduction in values were evident in NR, which do not corroborate with the literature. The findings of the present study suggest that there are no differences in muscle damage induced by MJ and SJ exercises in untrained individuals.

A busca pela melhora na performance e diminuição dos danos causados pelos exercícios de alta intensidade está em evidência na literatura mundial. Nesse contexto, recursos terapêuticos como a Laserterapia de Baixa Potência (LBP) vêm sendo estudado com o objetivo de minimizar a fadiga e possíveis danos musculares. Em vista disso, o objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos da LBP sobre o estresse oxidativo, a fadiga muscular, o desempenho físico em corrida de intensidade progressiva e marcadores bioquímicos de dano muscular em humanos. Para isso, foi realizado um ensaio clínico randomizado, cruzado, duplo-cego e placebo-controlado, com 22 voluntários do sexo masculino, não treinados. A aplicação do laser (810nm, 200 mW, 30 J e 30 segundos de irradiação em cada ponto de aplicação) foi realizada 5 minutos antes da execução do protocolo de exercício de intensidade progressiva, utilizando-se de um conjunto multi-diodo (cluster que possui cinco diodos de emissão de energia – 6 J de cada ponto) em 12 locais de cada membro inferior (6 no quadríceps, 4 em isquiotibiais e 2 no gasctrocnêmio). Os indivíduos seguiram um protocolo progressivo padronizado, correndo em esteira ergométrica até a exaustão. Anteriormente e posteriormente à realização do exercício, foram coletadas amostras sanguíneas destinadas à mensuração de danos oxidativos (peroxidação lipídica e proteínas carboniladas), atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (Sod) e catalase (Cat) e avaliação indireta de dano muscular pela creatina quinase (CK) e lactato desidrogenase (LDH). Além disso, avaliou-se, ainda, o desempenho no protocolo de exercício (VO2 max, tempo de exaustão). Os resultados obtidos mostram que a aplicação de LBP diminuiu significativamente os danos oxidativos (peroxidação lipídica (TBARS) – p= 0,0001, proteínas carboniladas – p= 0,02), a atividade da Sod (p=0,003), da CK – p= 0,0004 e da LDH – p= 0,0002, além do aumentar o desempenho do exercício (VO2 max – p= 0,01 e o tempo total de exaustão – p= 0,04). No entanto, a atividade da Cat não mostrou alterações com a aplicação efetiva de laserterapia (p= 0,17). Assim, a aplicação de LBP antes da execução de exercícios de intensidade progressiva diminuiu o estresse oxidativo e a lesão muscular induzidos pelo exercício e aumentou o desempenho físico dos indivíduos, sugerindo que a diminuição do estresse oxidativo, pode contribuir, ao menos em parte, para a redução da fadiga muscular induzida por exercícios de intensidade progressiva. / The search for improved performance and damage decrease caused by high-intensity exercise is in evidence in the literature. In this context, therapeutic resources such as low-level laser therapy (LLLT), has been studied in order to minimize fatigue and possible muscle damage. The objective of this work was to evaluate the effects of LLLT in oxidative stress, skeletal muscle fatigue and exercise performance in progressive-intensity running exercise in treadmill, and in biochemical markers of muscle damage in humans. A randomized double-blind placebo-controlled crossover trial was performed with 22 untrained male volunteers. LLLT was performed 10 minutes before progressive-intensity running protocol (810 nm, 200 mW, 30 J in each site, 30 seconds of irradiation in each site), employing a multi-diode cluster (with 5 diode spots - 6 J from each spot) in 12 sites of each lower limb (6 in quadriceps, 4 in hamstrings, and 2 in gastrocnemius). Subjects performed a standardized progressive running protocol in a motor-drive treadmill until exhaustion. Pre-exercise and post-exercise measurements were taken to evaluate oxidative stress (Lipidic Peroxidation and Carbonylated Proteins), antioxidants enzymes (Sod and Cat) and muscle damage (CK and LDH). Exercise performance (VO2 max, time to exaustion) was also analysed. Compared to placebo LLLT, active LLLT significantly decreased change in biochemical markers of oxidative stress (Lipidic Peroxidation (TBARS) - p= 0.0001, Carbonylated Proteins - p= 0.02), antioxidant enzyme Sod (p=0.003) and muscle damage (CK - p= 0.0004, LDH - p= 0.0002), increased exercise performance (VO2 max - p= 0.01, time to exaustion - p= 0.04). However no changes were observed for antioxidant enzyme Cat with active LLLT (p= 0.17). We conclude that LLLT before progressive-intensity running exercise decreased oxidative stress and muscle damage induced by exercise and increased physical performance of individuals, suggesting that the decrease in oxidative stress may contribute, at least in part, to the reduction of muscle fatigue induced by exercise of progressive intensity.

Orientadores: Stephen Hyslop, Maria Cristina Cintra Gomes Marcondes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-11T19:23:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Saccon_CassiaMariaToledo_M.pdf: 7279478 bytes, checksum: eb7fda24e7d486cd0267a344badc1b36 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O acidente causado por serpentes botrópicas produz intensa hemorragia e mionecrose local, com perda e degradação tecidual. Neste trabalho, investigamos as atividades do proteossomo (via seletiva da degradação protéica), catepsinas (proteases lisossomais) e calpaína (protease neutra dependente de cálcio) no envenenamento causado por peçonha de Bothrops jararacussu. Também analisamos a capacidade do MG-132, inibidor proteossômico, em atenuar os efeitos causados pela peçonha. A peçonha (25 µg e 75 µg) foi injetada em músculo gastrocnêmio de camundongos, que foram sacrificados 1, 3, 6, 12, 24, 48, 72 h e 7, 14, 21, 28 dias após o envenenamento. Os músculos tratados e contralaterais foram retirados e processados para histologia e para ensaios fluorimétricos e colorimétricos das enzimas e o sangue foi coletado para quantificação da creatina quinase (CK, indicador da mionecrose). A peçonha de B. jararacussu causou hemorragia e mionecrose (fase 1, até 6 h a 12 h pós-envenenamento - p.e.), a presença de infiltrado inflamatório e desencadeou a formação de miotubos e mioblastos (fase 2, de 12 h a 72 h p.e.) e o aparecimento de células regenerativas com maior deposição de colágeno ao redor dessas células (fase 3, 7-28 dias p.e.). De modo geral, as alterações mais marcantes ocorreram com a dose maior da peçonha. O dano tecidual agudo foi confirmado pelo aumento nos níveis plasmáticos de CK entre 1 h e 6 h p.e., com pico em 3 h. Houve redução na concentração de aminoácidos livres do músculo durante as primeiras 24 h, seguida por retorno a níveis normais. Também houve redução significativa na atividade proteossomal (até 48 h) nos músculos envenenados seguida por recuperação e aumento significativo em alguns períodos da regeneração. Nesses períodos de regeneração, houve aumento da expressão das subunidades 20Sa e 11S do proteossomo, principalmente com a dose maior da peçonha. O inibidor proteossômico diminuiu a atividade quimiotripsina e o número de células regenerativas, mas esses efeitos também foram observados no grupo que recebeu apenas o veículo do inibidor (DMSO). A calpaína foi ativada nas primeiras 6 h após o envenenamento somente com a dose maior da peçonha. As catepsinas (B e H) exibiram ativação significativa no período de regeneração (de 48 h até 28 dias) nas duas doses aplicadas. Esses resultados indicam que a peçonha de B. jararacussu afetou diferencialmente as vias proteolíticas estudadas. É possível que a calpaína esteja envolvida na fase 1 do dano tecidual e que as catepsinas estejam relacionadas à presença de infiltrado inflamatório (fase 2) ou à regeneração (fase 3). O proteossomo parece não estar relacionado à fase aguda de degradação tecidual, mas pode estar envolvido na regeneração muscular embora isso ainda precise ser confirmado / Abstract: Bites by Bothrops snakes produce intense local hemorrhage and myonecrosis, often with extensive tissue degradation. In this work, we investigated the activities of the proteasome (pathway for selective protein degradation), cathepsins (lysosomal proteinases) and calpains (neutral, calcium-dependent proteinases) in envenoming by Bothrops jararacussu. We also examined the ability of MG-132, a proteasome inhibitor, to attenuate the venom-induced effects. Mice were injected with venom (25 µg or 75 µg) in the left gastrocnemius muscle and then killed 1, 3, 6, 12, 24, 48, 72 h and 7, 14, 21 and 28 days post-venom. The venom-injected and contralateral muscles were removed and processed for histological analysis or enzymatic assays using fluorimetric or colorimetric substrates. Blood was also collected for the quantification of plasma creatine kinase (CK, an indicator of myonecrosis). Bothrops jararacussu venom caused hemorrhage and necrosis (phase 1, up to 6-12 h post-venom), an inflammatory cell infiltrate and it generated the formation of myotubes and myoblasts (phase 2, 12-72 h post-venom), and the appearance of regenerative cells with increase of collagen deposition around these cells (phase 3, 7-28 days post-venom). The alterations were generally more marked with the higher dose of venom. The early tissue damage was confirmed by an increase in plasma CK levels 1-6 h post-venom, with a peak at 3 h. The muscle content of free amino acids decreased during the first 24 h, followed by a return to normal levels. Proteasomal activity was significantly inhibited for up to 48 h post-venom, followed by recuperation and a significant increase during muscle regeneration. During regeneration, there was also an increase in the expression of the 20Sa and 11S proteasomal subunits, mainly with the highest dose of venom. The proteasomal inhibitor reduced the chymotrypsin activity of the proteasome and the number of regenerating cells, but these effects were also seen in mice that received vehicle (DMSO) alone. The highest dose of venom caused an increase in calpain activity in the first 6 h whereas both of the venom doses significantly increased the activities of cathepsins B and H during the regeneration phase (48 h¿28 days post-venom). These results indicate that B. jararacussu venom differentially affects the proteolytic activities studied. Calpain may be involved in phase 1 of tissue damage and cathepsin activity may be related to the presence of an inflammatory infiltrate (phase 2) and/or regeneration (phase 3). The lack of proteasomal activation in the early stages of envenoming suggests that this proteolytic pathway is not involved in early venom-induced muscle damage. However, the involvement of proteasomal activity during muscle regeneration remains to be established. / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

A suplementação com leucina pode ser uma forma de terapia importante para a regeneração do tecido muscular lesado, pois modula vias intracelulares reguladoras da massa muscular. Neste estudo, ratos Wistar tiveram os músculos soleus e TA da pata esquerda submetidos à criolesão. Os animais foram divididos em controle e suplementados com leucina (1,35 g/kg por dia), a qual teve início três dias antes da criolesão e prosseguiu por um, três, 10 e 21 dias. A leucina aumentou a AST das fibras no soleus e reduziu o processo inflamatório e a fibrose em ambos, além de reduzir a ativação de elementos da via TGF-β/Smad. A leucina também aumentou o número de células satélites em proliferação no soleus e acelerou a conversão das isoformas de MyHC em ambos, tendo aumentado a taxa de síntese proteica no TA. Entretanto, não houve elevação na expressão de elementos da via PI3K/Akt/mTOR. Observou-se redução da ativação de FoXO3a e do acúmulo de proteínas ubiquitinadas no soleus, além de maior atividade do proteassomo 26S. A leucina também atenuou o prejuízo funcional em ambos. / Leucine supplementation can be an important therapy for the regeneration of injured skeletal muscle tissue, for modulating intracellular pathways regulating muscle mass. In this study, rats had their soleus and TA muscles of the left hind limb damaged. The animals were divided into control and supplemented with leucine groups (1.35 g / kg per day), which started three days before damage and continued for 1, 3, 10 and 21 days. Leucine increased myofiber CSA in soleus and reduced inflammation and fibrosis on both, and reduced the activation of TGF-β/Smad signaling pathways. Leucine also increased the number of proliferating satellite cells in the soleus, accelerated the conversion between MyHC isoforms, and in rate of protein synthesis in the TA. However, no elevation on PI3K/Akt/mTOR signalling pathway was observed. There was a reduction on FoXO3a activation and ubiquitinated proteins accumulation in the soleus and an increase in the 26S proteasome activity. Leucine also attenuated the functional impairment on both muscles.

A glutamina é o aminoácido livre mais abundante no plasma e músculo, sendo utilizada em elevadas taxas por diversas células na manutenção e promoção de funções essenciais à homeostasia celular. Entretanto, em algumas situações catabólicas, entre as quais exercícios físicos intensos e prolongados ou exaustivos é observada a redução na concentração de glutamina, o que pode comprometer as funções celulares. A suplementação com dipeptídeos de glutamina, tais como a L-alanil-L-glutamina (DIP) pode representar um eficiente meio de fornecimento de glutamina por via oral para o organismo. Desta forma, ratos Wistar machos foram treinados e suplementados com o DIP (1,49 g•kg-1) ou uma solução contendo os aminoácidos L-glutamina (1 g•kg-1) e L-alanina (0,61 g•kg-1) livres (GLN+ALA) ou água (CON), sendo sacrificados em dois tempos, antes (TR) e após (INT) um exercício intenso de natação. No plasma, a concentração de glutamina, glutamato, glicose, amônia, CK, LDH, TNF-α e PgE2 foram avaliadas. No músculo sóleo e gastrocnêmio e no fígado foram determinadas as concentrações de glutamina, glutamato, GSH, GSSG e proteínas totais. Antes do exercício intenso, ambas as suplementações atenuaram a liberação de CK no plasma. O grupo DIP-TR apresentou maior concentração de glutamato, GSH e GSH/GSSG no sóleo e fígado. Maior concentração de glutamina, glutamato, GSH ou GSH/GSSG foi observada no sóleo e fígado do grupo GLN+ALA-TR. Após o exercício intenso, ambas as suplementações atenuaram a liberação de amônia e TNF-α, e no grupo DIP-INT menor concentração de PgE2 foi observada. Maior concentração de glutamina, glutamato e GSH/GSSG no sóleo e glutamato no gastrocnêmio foram encontrados nos grupos DIP-INT e GLN+ALA-INT. No fígado foi encontrada também maior concentração de GSH e GSH/GSSG, decorrentes das suplementações. Os nossos resultados levam à conclusão de que a suplementação oral com L-glutamina e L-alanina na forma livre ou como dipeptídeo, L-alanil-L-glutamina, pode aumentar os estoques musculares e hepáticos de GSH e alterar o estado redox celular, atenuando lesão e a inflamação induzidas pelo exercício físico. / Glutamine is the most abundant free amino acid found in plasma and muscle, and is utilized at high rates by many cells for maintenance and promotion of cell function. However, in some catabolic situations, like intense and prolonged or exhaustive physical exercise, a reduction in GLN availability is observed, fact that may impair the cell functions. Oral supplementation with dipeptides of glutamine, like L-alanyl-L-glutamine may serve as an interesting way to deliver glutamine to the organism. Male Wistar rats were trained and supplemented with DIP (1,49 g•kg-1) or mixture containing free L-glutamine (1 g&#8226kg-1) and Lalanine (0,61 g•kg-1) or water (CON) and sacrificed in distinct times: before (TR) and immediately after (INT) intense exercise of swim. Plasma and serum concentrations of glucose, GLN, glutamate, ammonia, CK, LDH, TNF-• and PgE2 were evaluated. In muscles (soleus and gastrocnemius) and liver GLN, glutamate, GSH, GSSG and total proteins also were evaluated. Low concentration of CK in plasma was observed in both supplemented groups before the exhaustive test. The DIP-TR presented more concentration of glutamate, GSH e GSH/GSSG in the soleus muscle and liver. Higher concentration of glutamine, glutamate and GSH/GSSG was seen in GLN+ALATR group. Both groups supplemented with DIP and GLN+ALA after the exhaustive test, exhibit decreases in ammonia and TNF-α, and the group DIP-INT, demonstrated decrease in PgE2. Glutamine, glutamate and GSH/GSSG increases in the soleus and glutamate in the gastrocnemius increases in groups DIP-INT and GLN+ALA-INT. Increases in GSH and GSH/GSSG in liver were found in the same groups, compared to CON-INT. Our results indicate that oral supplementation with free L-glutamine added to L-alanine or the dipeptide, Lalanyl-L-glutamine, may influence the muscle and liver stores of GSH and the cellular redox state, and this may attenuate damage and inflammation induced by severe physical exercise.

Le muscle strié squelettique dispose de la capacité de régénérer à la suite d’un dommage, qu’il soit traumatique, chimique, pathologique ou encore associé à l’exercice. La régénération musculaire est un phénomène complexe faisant appel à de nombreux types cellulaires tels que les cellules souches musculaires, les cellules vasculaires ou encore les cellules immunitaires. Parmi ces cellules immunitaires, les macrophages jouent un rôle majeur, en sécrétant des facteurs trophiques notamment. En effet, en fonction de leur état d’activation, pro ou anti-inflammatoire, les macrophages exercent des effets distincts sur le comportement des cellules souches musculaires et la restauration du tissu musculaire. Parmi les régulateurs des macrophages et des cellules souches musculaires émergent les espèces réactives de l’oxygène.Ainsi, ce travail de doctorat pluridisciplinaire en sciences du sport a pour ambition d’identifier et de déterminer l’implication des espèces réactives de l’oxygène et des molécules sécrétées par les macrophages ainsi leurs effets fonctionnels respectifs au cours de la régénération musculaire chez la souris et l’Homme. En outre, un suivi des marqueurs biologiques associés à la balance pro/antioxydante réalisé chez des footballeurs de haut niveau durant une saison permet de renseigner l’évolution d’un facteur associé à l’étiologie des dommages induits par l’exercice. / Skeletal muscle has the remarkable ability to regenerate following injury. Skeletal muscle regeneration is a complex process that requires different cell types to restore the tissue. Among these cells are found muscle stem cells, vascular cells and immune cells. Among immune cells, macrophages are play a key role by releasing trophic factors. Depending on their activation states, pro or antiinflammatory, they exert different effects on muscle stem cells and regeneration process. Interestingly, reactive oxygen species emerge as important regulators of muscle stem cells and macrophage biology.Consequently, this pluridisciplinary PhD thesis in sport sciences aims to identify and determine the involvement of macrophage derived-reactive oxygen species and secreted molecule and their functional effects on skeletal muscle regeneration both in mice and human. Furthermore, a one-season follow-up of pro/antioxidant balance in high level soccer players contributes to knowledge regarding the evolution of a factor involved in the etiology of exercise-induced muscle damages