Adaptações morfofuncionais, moleculares e hematológicas em resposta ao treinamento de força em escada : um modelo focado em hipertrofia

Abstract

Resumo: O treinamento de força é reconhecido pelos seus benefícios musculares, incluindo melhorias na força, massa muscular e performance motora. O treinamento em escadas verticais em modelos animais tem sido eficaz para avaliar respostas funcionais e moleculares, destacando adaptações positivas no músculo esquelético. No entanto, a falta de controle de variáveis nos programas de treinamento pode prejudicar a compreensão do tema. Este estudo teve como objetivo caracterizar um modelo de treinamento de força em escada para hipertrofia em ratos e examinar seus efeitos nas adaptações morfofuncionais e moleculares, além de sua capacidade de modular o perfil das células sanguíneas. Os ratos foram divididos em grupo controle sedentário (CS) e grupo de treinamento de força (TF), com os ratos do TF realizando sessões de treinamento de 3 a 4 vezes por semana, variando de 60% a 95% do teste de força máxima transportada (TFMT), com períodos de descanso de 2 a 3 dias, por um período de 12 semanas. O treinamento foi dividido em quatro blocos de três semanas, com ajustes nas cargas durante a terceira semana de cada bloco através do teste de TFMT. Os ratos realizaram testes de coordenação motora e equilíbrio nos momentos pré, intermediário e pós-experimental, e força máxima ao longo das 12 semanas. Os ratos foram eutanasiados ao final do protocolo, com coletas realizadas 72 horas após a última sessão de TFMT. O treinamento em escada apresentou uma curva ascendente da carga média escalada ao longo do tempo, com aumento significativo apenas no volume total entre as intensidades de 70-75% e 80-85%. Embora não tenham sido encontradas diferenças significativas na força absoluta entre os grupos após o treinamento, os animais treinados apresentaram uma carga relativa superior ao grupo CS pós-intervenção. Houve redução no ganho de peso corporal e aumento no peso do quadríceps, além de uma expansão na área de secção transversal nos músculos dos ratos submetidos ao treinamento em escada, embora não houve efeito significativo no peso corporal total. Apesar da ausência de diferenças significativas na expressão proteica de Akt e p70S6k no músculo, observou-se um aumento na fosforilação e na expressão total de mTOR após o treinamento, porém não foi demonstrada alteração na razão fosfo/total de mTOR. O grupo CS demonstrou aumento no tempo de travessia na trave de equilíbrio, enquanto os animais treinados mantiveram valores semelhantes aos do período basal. No teste rotarod, não houve diferença significativa na latência para falha entre os grupos; entretanto, o grupo CS apresentou aumento no número de quedas em comparação com os animais treinados após 12 semanas de treinamento. Quanto aos parâmetros hematológicos, observou-se redução na contagem de hemácias, nos níveis de hemoglobina, na porcentagem de hematócrito e nos marcadores plaquetas/linfócito após a intervenção, com aumento da concentração de hemoglobina corpuscular média e da contagem de neutrófilos no grupo TF, enquanto outros parâmetros inflamatórios permaneceram inalterados. O estudo demonstrou que o treinamento em escada preveniu a perda de força muscular, promoveu hipertrofia e melhorou a qualidade do peso corporal após 12 semanas. Além disso, o treinamento em escada melhorou a coordenação motora e o equilíbrio, e influenciou positivamente o estado inflamatório, sugerindo benefícios potenciais dessa abordagem de treinamento.

Abstract: Strength training is recognized for its muscular benefits, including improvements in strength, muscle mass, and motor performance. Vertical ladder training in animal models has been effective in assessing functional and molecular responses, highlighting positive adaptations in skeletal muscle. However, the lack of control over variables in training programs can hinder the understanding of the subject. This study aimed to characterize a ladder strength training model for hypertrophy in rats and examine its effects on morphofunctional and molecular adaptations, as well as its ability to modulate the profile of blood cells. Rats were divided into sedentary control group (SC) and strength training group (ST), with ST rats performing training sessions 3 to 4 times per week, ranging from 60% to 95% of the maximum carried strength test (MCST), with rest periods of 2 to 3 days, over a period of 12 weeks. Training was divided into four blocks of three weeks, with load adjustments during the third week of each block through the MCST. Rats underwent motor coordination and balance tests at pre, intermediate, and post-experimental time points, and maximum strength tests throughout the 12 weeks. Rats were euthanized at the end of the protocol, with collections performed 72 hours after the last MCST session. Ladder training showed an upward curve of average load climbed over time, with a significant increase only in total volume between intensities of 70-75% and 80-85%. Although no significant differences in absolute strength were found between groups after training, trained animals exhibited a higher relative load than the SC group post-intervention. There was a reduction in body weight gain and an increase in quadriceps weight, as well as an expansion in the cross-sectional area in the muscles of rats undergoing ladder training, although there was no significant effect on total body weight. Despite the absence of significant differences in Akt and p70S6k protein expression in muscle, an increase in mTOR phosphorylation and total expression was observed after training, but no alteration in the phosphorylated/total mTOR ratio was demonstrated. The SC group demonstrated an increase in balance beam traversal time, while trained animals maintained similar values to baseline. In the rotarod test, there was no significant difference in latency to failure between groups; however, the SC group showed an increase in the number of falls compared to trained animals after 12 weeks of training. Regarding hematological parameters, a reduction in red blood cell count, hemoglobin levels, hematocrit percentage, and platelet/lymphocyte markers was observed after intervention, with an increase in mean corpuscular hemoglobin concentration and neutrophil count in the TF group, while other inflammatory parameters remained unchanged. The study demonstrated that ladder training prevented muscle strength loss, promoted hypertrophy, and improved body weight quality after 12 weeks. Additionally, ladder training improved motor coordination and balance, and positively influenced the inflammatory state, suggesting potential benefits of this training approach.