Mechanism of Muscle Vibrations During Stimulated and Voluntary Isometric Contractions of Mammalian Skeletal Muscle

When a muscle contracts it produces vibrations. The origin of these vibrations is not known in detail. The purpose of this study was to determine the mechanism associated with muscle vibrations. Mechanisms which have been proposed in the literature were described as theories (cross-bridge cycling, vibrating string and unfused motor unit theories). Specific predictions were derived from each theory, and tested in three conceptually different studies. In the first study, the influence of recruitment strategies of motor units (MUs) on the vibromyographic (VMG) signal was studied in the in-situ cat soleus using electrical stimulation of the soleus nerve. VMG signals increased with increasing recruitment and decreased with increasing firing rates of MUs. Similar results were obtained for the human rectus femoris (RF) muscle using percutaneous electrical stimulation of the femoral nerve. The influence of MU activation on muscle vibrations was studied in RF by analyzing VMG signals at different percentages (0-100%) of the maximal voluntary contraction (MVC). In our second study, we tested the effects of changing the material properties of the in-situ cat soleus (through muscle length changes) on the VMG signal. The magnitude of the VMG signal was higher for intermediate muscle lengths compared to the longest and the shortest muscle lengths. The decreased magnitude of the VMG signal at the longest and at the shortest muscle lengths was associated with increased passive stiffness and with decreased force transients during unfused contractions, respectively. In the third study, the effect of fatigue on muscle vibrations was studied in human RF and vastus lateralis (VL) musc1es during isometric voluntary contractions at a leveI of 70% MVC. A decrease in the VMG signal magnitude was observed in RF (presumably due to derecruitment of MUs) and an increase in VL (probably related to the enhancement of physiological tremor, which may have occurred predorninantly in a mediolateral direction) with fatigue. The unfused MU theory, which is based on the idea that force transients produced by MUs during unfused tetanic contraction is the mechanism for muscle vibrations, was supported by the results obtained in the above three studies.

Enxertos ósseos liofilizados e impactados humano e bovino em revisão de artroplastia total de quadril

O presente estudo é uma coorte não concorrente em 63 pacientes (66 quadris) submetidos à revisão de artroplastia total de quadril (RATQ), com enxerto ósseo liofilizado moído e impactado. Foi realizado no Serviço de Ortopedia e Traumatologia do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA), no período de maio de 1997 a setembro de 2003. O objetivo do estudo foi comparar clínica, radiográfica e cintilograficamente a capacidade de osteointegração dos enxertos ósseos liofilizados humano e bovino impactados em RATQs cimentadas e não-cimentadas. Os pacientes foram divididos em dois grupos: o Grupo 1 (n=35) foi composto pelos que receberam enxerto ósseo liofilizado de origem humana e o Grupo 2 (n=31) por aqueles que receberam enxerto de origem bovina. O tempo médio de seguimento foi de 33 meses. Os enxertos ósseos purificados e liofilizados foram produzidos pelo Banco de Tecidos do HCPA. A análise clínica baseou-se no escore de Merle, d’Aubigné e Postel; a radiográfica, nos critérios de radioluscência, densidade, formação de trabeculado ósseo, migração dos componentes e floculação, formulando-se um escore radiográfico de osteointegração (EROI). Foram escolhidos, aleatoriamente, como forma complementar de análise por imagem, 35 (53%) pacientes assintomáticos para realizarem cintilografia óssea com Tecnécio, sendo 17 (48,5%) do Grupo 1 e 18 (51,5%) do Grupo 2. Não foram encontradas diferenças clínicas, radiográficas ou cintilográficas relevantes entre os grupos, obtendo-se em torno de 85% de integração do enxerto, tanto no componente acetabular quanto femoral. Estes resultados são comparáveis aos relatados na literatura com o uso de enxerto alogênico congelado e confirmam a adequacidade do uso de enxertos liofilizados de origem bovina e humana em RATQ.

Influência do treinamento excêntrico nas propriedades mecânicas e elétricas dos músculos extensores do joelho

O exercício excêntrico tem sido preconizado como benéfico na prevenção de lesões musculares. Estudos com animais demonstraram que o treinamento excêntrico altera as propriedades mecânicas do músculo esquelético. No entanto, pouco se conhece sobre os efeitos do treinamento excêntrico nas propriedades mecânicas e elétricas em músculos de seres humanos. O objetivo desse estudo foi avaliar os efeitos de um treinamento excêntrico nas propriedades mecânicas e elétricas dos músculos extensores de joelho, a partir das relações torque-velocidade (T-V) e torque-ângulo (T-A) e da técnica da eletromiografia (EMG). Nossa hipótese inicial era de que o treinamento excêntrico determinaria um deslocamento da relação T-V na direção de maiores velocidades angulares de movimento, assim como um deslocamento da relação T-A em direção a maiores ângulos articulares (ou maiores comprimentos musculares), sem que houvesse alteração na ativação elétrica dos músculos extensores de joelho. A amostra foi constituída por 21 indivíduos do sexo masculino (faixa etária 20-40 anos) divididos em um grupo experimental (n=10), e um grupo controle (n=11). Os indivíduos do grupo experimental foram submetidos a um programa de treinamento excêntrico dos músculos extensores do joelho com duração de 12 semanas, realizado na velocidade de -60º/s. Duas avaliações foram realizadas: antes e após o período de treinamento excêntrico. O torque dinâmico da musculatura extensora do joelho foi avaliado durante contrações voluntárias concêntricas e excêntricas máximas nas velocidades de -300º/s, -240º/s, -180º/s, -120º/s, -60º/s, 60º/s, 120º/s, 180º/s, 240º/s, 300º/s, 360º/s e 420º/s.O torque isométrico foi avaliado durante contrações voluntárias máximas nos ângulos de 7º, 15º, 30º, 45º, 60º, 75º, 90º e 103º. Nos dias de teste, durante a realização de todas as contrações voluntárias máximas, sinais eletromiográficos foram coletados dos músculos reto femoral, vasto lateral e vasto medial. As médias dos valores de torque e dos valores RMS normalizados foram relacionadas com cada velocidade angular e com cada ângulo avaliados. Os resultados mostraram alterações na relação T-V, com um aumento significativo na velocidade de treino e na velocidade de -120º/s. Não foi verificado aumento do torque nas maiores velocidades concêntricas e excêntricas conforme era esperado. Na relação T-A houve um aumento dos valores de torque no ângulo de 90º, com alteração do ângulo ótimo de produção de torque no sentido de maiores ângulos articulares (ou maiores comprimentos do músculo). No entanto, não foi verificado deslocamento para a direita da relação T-A. A atividade elétrica sofreu alteração para os 3 músculos nas contrações dinâmicas e para os músculos reto femoral e vasto lateral nas contrações isométricas. Conclui-se que um período de treinamento excêntrico de 12 semanas altera as propriedades mecânicas dos músculos extensores do joelho de forma específica, com aumento do torque na velocidade angular de treinamento. O aumento da capacidade de produção de torque em maiores ângulos articulares ou maiores comprimentos musculares concorda com a idéia de aumento no número de sarcômeros em série na fibra muscular após treinamento excêntrico conforme demonstrado em estudos com animais. As alterações encontradas se manifestam em ambas as relações T-V e T-A e estão relacionadas tanto com adaptação neural quanto com adaptações nas estruturas intrínsecas musculares.

Aminoácidos plasmáticos e intracelulares em insuficiência renal crônica : aminoácidos em uremia

Com o objetivo de investigar o padrão dos aminoácidos plasmáticos e intracelulares em 15 indivíduos normais e em 50 pacientes urêmicos em tratamento conservador, em hemodiálise (HD) e em diálise peritoneal ambulatorial contínua (CAPD) foram obtidas em jejum amostras de sangue venoso e, por biópsia, amostras musculares do músculo quadríceps femoral. Todas as amostras foram analisadas através de cromatografia líquida de alta performance (HPLC). A avaliação nutricional dos indivíduos normais e dos pacientes urêmicos teve por base peso, altura, peso corporal relativo, índice de massa corporal magra e de gordura foram analisadas pela Bioimpedância, albumina sérica, taxa de catabolismo protéico e nitrogênio ureico. Os resultados do estudo demonstraram que, entre os aminoácidos plasmáticos essenciais de cadeia ramificada, a leucina (p=0,006) e a valina (p=0,002) eram baixas nos pacientes urêmicos, principalmente em tratamento conservador. Os outros aminoácidos plasmáticos essenciais: triptofano foi mais baixo nos urêmicos, principalmente em HD (p<0,0001), a tirosina mais baixa nos urêmicos, principalmente, em tratamento conservador (p=0,008) e a metionina mais baixa nos pacientes em HD (p=0,027). Com relação aos aminoácidos plasmáticos não-essenciais, a serina estava mais baixa em todos os pacientes urêmicos, principalmente nos HD (p<0,0001) e a citrulina estava elevada em todos os pacientes urêmicos, principalmente em HD (p=0,036). Quanto aos aminoácidos intracelulares essenciais, a valina (p=0,001) e a leucina (p=0,003) estavam baixas nos pacientes urêmicos, principalmente, em CAPD; já no grupo em tratamento conservador estava baixa a concentração de lisina (p=0,049) e alto a concentração de triptofano (p<0,0001). Com relação aos aminoácidos intracelulares não essenciais, a serina estava baixa em todos os grupos de urêmicos (p=0,008), principalmente em CAPD e a arginina mais elevada, principalmente em HD (p=0,002). mais alta em relação aos demais grupos urêmicos. Em conclusão, nessa população de pacientes urêmicos relativamente bem nutrida, reduções ou elevações significativas de aminoácidos plasmáticos nem sempre foram acompanhados de altos títulos a nível intracelular. Entretanto, valina e leucina estiveram reduzidos nos tres grupos urêmicos tanto a nível plasmático como intracelular. Não foi observada correlação entre o grau de acidose metabólica (concentração de bicarbonato sérico) e as concentrações dos aminoácidos de cadeia ramificada, valina, leucina e isoleucina nos indivíduos urêmicos.

Efeitos da hipertensão renovascular sobre a função reprodutiva de ratos machos Wistar

O presente estudo investiga a função reprodutiva de ratos machos com hipertensão induzida pelo modelo dois-rins, um-clipe (2R/1C), e de ratos 2R/1C normotensos devido ao tratamento com o bloqueador de canais de Ca2+ nifedipina. O aumento da AngII periférica/central é característico do modelo 2R/1C. Parâmetros de comportamento sexual (latência e freqüência de monta com intromissão, latência de ejaculação e duração do intervalo pós-ejaculatório) e de espermatogênese (quociente espermático e trânsito epidimário), e hormônios plasmáticos (LH, FSH, PRL e testosterona) foram utilizados para a avaliação da função reprodutiva dos animais. Noventa e nove ratos Wistar foram utilizados neste estudo, divididos em seis grupos: 2R/1C- ratos com hipertensão induzida pelo modelo 2R/1C; FICT- ratos com cirurgia fictícia; 2R/1C+V- ratos 2R/1C que usaram veículo; 2R/1C+N- ratos 2R/1C que foram tratados com nifedipina; FICT+V- ratos FICT que usaram veículo; FICT+N- ratos FICT que foram tratados com nifedipina. Os animais permaneceram “clipados” na artéria renal durante vinte e oito dias. O tratamento oral com nifedipina (10mg/kg/rato) foi iniciado no primeiro dia após o “clipamento” da artéria renal. O comportamento sexual foi registrado por vídeo e a pressão arterial média (PAM) foi aferida por cateter inserido na artéria femoral. Após o registro de PAM, os animais foram mortos para coleta de sangue e retirada das gônadas. Os resultados mostraram que o grupo 2R/1C exibe elevada PAM, aumento da latência de monta com intromissão e de ejaculação, aumento da duração do intervalo pós-ejaculatório, redução do número de animais que ejaculam e que apresentam período pós-ejaculatório, aumento da PRL com redução da testosterona plasmática, e redução do quociente espermático com aumento do trânsito epidimário, quando comparado ao grupo FICT. Entretanto, animais 2R/1C+N apresentaram valores de comportamento sexual e dos hormônios plasmáticos semelhantes aos animais FICT+V ou FICT+N, diferindo significativamente apenas dos ratos 2R/1C+V. Animais 2R/1C+V e 2R/1C+N mantiveram o prejuízo da espermatogênese. Os dados sugerem uma associação entre hipertensão induzida pelo modelo 2R/1C e redução da função reprodutiva; no entanto, o comportamento sexual e a PRL plasmática, ambos normais, foram coincidentes com uma PAM normal. Os efeitos da nifedipina sobre o impedimento em diminuir o comportamento sexual e em aumentar a PRL plasmática, e sobre a manutenção do prejuízo na espermatogênese acontece somente em animais “clipados” na artéria renal. A AngII elevada, característica do modelo 2R/1C, parece ter ação decisiva sobre o prejuízo na espermatogênese, o mesmo não acontecendo quanto à redução do comportamento sexual e ao aumento da PRL plasmática.

Análise eletromiográfica de exercícios abdominais realizados por mulheres no meio líquido

O objetivo deste trabalho foi verificar a atividade elétrica dos músculos oblíquo externo, reto femoral e das porções supra-umbilical e infra-umbilical do reto abdominal, durante a execução de determinados exercícios abdominais realizados no meio líquido. A amostra foi composta por 20 (vinte) mulheres adaptadas ao meio líquido, com idade entre 21 e 29 anos. A atividade elétrica foi coletada com eletrodos de superfície, sendo o sistema de coleta de dados previamente adaptado, evitando o contato com a água. O exercício de flexão de tronco até a posição sentada, realizado em seco, foi utilizado como referência, sendo o valor root mean square (RMS), da fase ascendente deste exercício, empregado para a normalização da amplitude do sinal coletado durante os demais exercícios. Flexões de tronco e de quadril foram realizadas no meio líquido, na posição horizontal, com o apoio de um tubo nos membros superiores e em um ritmo padrão, sendo dois destes exercícios também realizados em máxima velocidade. Foi utilizado ANOVA two ways, em cada músculo, pelos fatores exercícios e fase. Para melhor compreender a ativação em cada fase, utilizou-se ANOVA one way no valor da fase ascendente de cada músculo pelo fator exercício, assim como somente nos valores da fase descendente. Para verificar onde estavam as diferenças, utilizou-se o Post Hoc de Tukey. Os dados foram também normalizados no tempo, sendo apresentados gráficos da atividade eletromiográfica dos músculos durante todo o ciclo de cada exercício. Ao analisar os exercícios como um todo, constatou-se que os exercícios aquáticos em ritmo padrão possuem menor atividade que o de referência Ao analisar a fase ascendente dos exercícios aquáticos em ritmo padrão, o músculo reto abdominal em todos os exercícios, e o oblíquo externo nos exercícios sem apoio são tão eficiente quanto o exercício referência, mostrando que a instabilidade da posição horizontalizada e a resistência ao movimento compensam a diminuição do peso hidrostático. Já na fase descendente, além de menor atividade, o padrão da atividade muscular modifica nos exercícios aquáticos, possivelmente, mantendo uma atividade de estabilização, enquanto outro grupo muscular é responsável pelo movimento. A realização do exercício em máxima velocidade apresentou uma grande atividade eletromiográfica dos músculos abdominais no meio líquido e, para o reto femoral, a amplitude de movimento foi muito importante para sua ativação. Dessa forma, a flexão de tronco em máxima velocidade é um exercício de grande atividade abdominal e baixa atividade dos flexores de quadril. As características das forças externas ao corpo, nos exercícios abdominais realizados no meio líquido, proporcionam uma situação única de redução de peso hidrostático, resistência ao movimento, apoio relativo e tendência de rotação para atingir o equilíbrio estável.