Arq Bras Cardiol abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC hHFFPJPbMQqPH8Kp45FXj6B S0066-782X2017000600539 S0066-782X2017005008104 10.5935/abc.20170065 Original Articles Exercising The Effect of Physical Resistance Training on Baroreflex Sensitivity of Hypertensive Rats Gomes Moisés Felipe Pereira * Borges Mariana Eiras * Rossi Vitor de Almeida Moura Elizabeth de Orleans C. de Medeiros Alessandra Universidade Federal de São Paulo São Paulo SP Brazil Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São Paulo, SP - Brazil Universidade Federal de São Paulo Mailing Address: Moisés Felipe Pereira Gomes, Av. Ana Costa, 95. Postal Code 11060-001, Vl. Mathias, Santos, SP - Brazil. Email: moisesunifesp@gmail.com, moisesippg@hotmail.com

Author contributions

Conception and design of the research: Borges ME, Medeiros A; Acquisition of data: Borges ME, Rossi VA, Moura EOC; Analysis and interpretation of the data: Gomes MFP; Statistical analysis and Writing of the manuscript: Gomes MFP; Obtaining funding: Medeiros A; Critical revision of the manuscript for intellectual content: Gomes MFP, Medeiros A.

Potential Conflict of Interest

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

The authors also contributed to the article.

 25 05 2017 2017 108 6 539 545 15 06 2016 16 01 2017 24 01 2017 This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Abstract Background:

Baroreceptors act as regulators of blood pressure (BP); however, its sensitivity is impaired in hypertensive patients. Among the recommendations for BP reduction, exercise training has become an important adjuvant therapy in this population. However, there are many doubts about the effects of resistance exercise training in this population.

 Objective:

To evaluate the effect of resistance exercise training on BP and baroreceptor sensitivity in spontaneously hypertensive rats (SHR).

 Method:

Rats SHR (n = 16) and Wistar (n = 16) at 8 weeks of age, at the beginning of the experiment, were randomly divided into 4 groups: sedentary control (CS, n = 8); trained control (CT, n = 8); sedentary SHR (HS, n = 8) and trained SHR (HT, n = 8). Resistance exercise training was performed in a stairmaster-type equipment (1.1 × 0.18 m, 2 cm between the steps, 80° incline) with weights attached to their tails, (5 days/week, 8 weeks). Baroreceptor reflex control of heart rate (HR) was tested by loading/unloading of baroreceptors with phenylephrine and sodium nitroprusside.

 Results:

Resistance exercise training increased the soleus muscle mass in SHR when compared to HS (HS 0.027 ± 0.002 g/mm and HT 0.056 ± 0.003 g/mm). Resistance exercise training did not alter BP. On the other hand, in relation to baroreflex sensitivity, bradycardic response was improved in the TH group when compared to HS (HS -1.3 ± 0.1 bpm/mmHg and HT -2.6 ± 0.2 bpm/mmHg) although tachycardia response was not altered by resistance exercise (CS -3.3 ± 0.2 bpm/mmHg, CT -3.3 ± 0.1 bpm/mmHg, HS -1.47 ± 0.06 bpm/mmHg and HT -1.6 ± 0.1 bpm/mmHg).

 Conclusion:

Resistance exercise training was able to promote improvements on baroreflex sensitivity of SHR rats, through the improvement of bradycardic response, despite not having reduced BP.

 Keywords: Hypertension Exercise Heart Rate Baroreflex Muscle Hypertrophy Introduction

According to the World Health Organization, hypertension is a major risk factor related to death and disability worldwide, affecting billions of people and killing about 9.4 million individuals every year.1 In Brazil, about 31 million people are hypertensive, disease responsible for 1,683 in-hospital deaths.2

Hypertension occurs when the body loses the ability to maintain homeostasis of blood pressure (BP). The human body has many different mechanisms for BP control, among them: central nervous system ischemic response, renin-angiotensin-aldosterone system and the baroreflex system.3,4 The baroreflex system consists in receptors located in the carotid arteries and aorta, which are sensitive to BP changes.5 When there is an elevation in BP, baroreceptors send a signal to the nucleus of the solitary tract, which, in turn, excites the caudal ventrolateral medulla, inhibiting the premotor neurons of the rostral ventrolateral medulla, thus decreasing the cardiac contractility and consequently the BP. However, when there is a decrease in BP, baroreceptors increase sympathetic activity by decreasing the transmission of inhibitory signals to the pressure-regulating center. But, when BP is continuously high, an adaptive response of these receptors occurs, which shifts the normal BP threshold upward, making this regulatory system ineffective to deal with abnormal pressures.6,7

In order to reduce BP levels and health problems, the main guidelines advocate lifestyle changes, through nutritional education and physical activity as recommendations to everyone, while drug therapy should be used only by patients diagnosed with hypertension or with borderline hypertension with high global cardiovascular risk.8

Several studies have shown that aerobic exercise training of mild or moderate intensity is effective in reducing BP by improving baroreflex control of HR significantly in hypertensive rats, as well as controlling risk factors associated with hypertension.9-11 Although there is no consensus in the literature on the effects of resistance training on BP,12-14 practicing this type of training can be beneficial to hypertensive patients, especially elderly people, since muscle strength decreases with age, thus decreasing the quality of life.15 Therefore, the aim of this study was to evaluate the effect of resistance exercise training on BP and the sensitivity of baroreceptor in spontaneously hypertensive rats (SHR).

 Methods Reagents

Epinephrine (Sigma-Aldrich Co., USA), sodium nitroprusside (Sigma-Aldrich Co., USA) and potassium chloride (Synth).

 Animals

SHR (n = 16) and Wistar rats (n = 16) were obtained from the CEDEME (Center for the Development of Experimental Models for Biology and Medicine) at the University UNIFESP. All rats were male and 8 weeks of age at the beginning of the experiment. Cages held four animals each, and the animals were fed with a standard diet for laboratory rodents (Nuvilab) and water ad libitum. Room temperature was kept between 22-23°C and a light/dark cycle of 12:12 hours was adopted, with the light period beginning at 8:00 a.m. All experiments were carried out in accordance with National Research Council's Guidelines for the Care and Use of Laboratory Animals and were conducted after approval by the Ethics and Research Committee of the UNIFESP (CEP #0233/12). The animals were randomly divided into four groups, as follows: sedentary control (CS, n = 8); trained control (CT, n = 8); sedentary SHR (HS, n = 8) and trained SHR (HT, n = 8).

 Murinometrics and evaluated vital signs

The body mass in all groups was evaluated in semi-analytical balance (Gehaka), in the last day of experimental protocol, before the animals were anesthetized for euthanasia. The BP was evaluated by tail plethysmography (1day/week, during 8 weeks) using a specific system for rats (Visitech Systems: BP-2000 - Series II - Blood Pressure Analysis System) on days that the rats were not subjected to training session.

 Training protocol

After adaptation, all animals were habituated to the act of climbing steps for 5 consecutive days before the maximal load test. The test consisted of an initial load of 75% of the body mass, which was attached to the base of the tail. The load was progressively increased by 50 g increments in subsequent climbs.16 The resistance exercise training was then performed using the normalized value of the individual maximal load (load of the last complete climb/body weight) for each rat, and was adjusted in the fourth week according to the new test maximal load. Resistance exercise was performed 5 days/week, during 8 weeks at moderate intensity (40-60% of maximal load). The rats performed 15 climbs per session with a 1-min interval between climbs.16

Baroreflex sensitivity

48 hours after the last exercise session, the animals were anesthetized with xylazine (20 mg/kg, ip) and ketamine (40 mg/kg, ip) and catheters made of polyethylene tubing PE-10 and PE-50 (Clay Adams, Parsipanny, NJ, USA) were introduced into carotid artery and vein. Mean arterial pressure (MAP) and heart rate (HR) were registered online, 48 hours after the last training session, through an analog-digital plate PowerLab (ADInstruments, Australia). The baroreflex control of HR was evaluated by bradycardia responses (vagal component) compared to a pressor and tachycardia stimulation (sympathetic component) after a depressant stimulus. This was accomplished by the administration of bolus doses of epinephrine (3, 5 and 10 µg - ev) and depressor dose of sodium nitroprusside (5, 15 and 20 µg - ev), respectively, with 10-minute interval between doses.

Cardiac baroreflex gain was determined by the ratio of the ΔHR/ΔMAP induced by vasoactive drugs, and thus expressed as heart beats per millimeter of mercury (bpm/mmHg).

 Euthanasia

The animals were deeply anesthetized with urethane (1.7 g/kg - ev) followed by administration of 5% KCl (ev). The soleus and extensor digitorum longus (EDL) were removed for weighing the masses and had their values corrected by tibial length.

 Statistical analysis

The statistical analysis was performed in GraphPad Prism 5.0. The distribution of the data obtained in this study was verified by Shapiro-Wilk test. The data showed Gaussian distribution and were presented as mean ± standard error of the mean and compared using analysis of variance. MAP, body mass, muscle mass and HR were analyzed with analysis of variance (ANOVA), followed by post-hoc Tukey's tests. Systolic blood pressure (SBP), diastolic blood pressure (DBP) and the maximum load tests were analyzed by two-way ANOVA followed by post-hoc Bonferroni's tests. In all analyses, statistical significance was established when p < 0.05.

 Results Murinometrics and evaluated vital signs

At the end of the experimental protocol, hypertensive animals (HS and HT) showed a decrease in body weight compared to the control groups (CS and CT). However, there was no significant change between HS and HT (Figure 1).

Body mass in grams (g) in sedentary control (CS), trained control (CT), sedentary SHR (HS) and trained SHR (HT) after 8 weeks of either sedentary or resistance exercise training protocol. * p < 0.05 vs. CS; # p < 0.05 vs. CT.

At the end of the eighth week of exercise training protocol, it was possible observe the significant increase in the maximum strength in all groups. In addition, we could see that tolerance to weight at the end of the experimental protocol was lower in the HS group in comparison to other groups (Figure 2).

Maximum load test in grams (g) in sedentary control (CS), trained control (CT), sedentary SHR (HS) and trained SHR (HT) pre and post 8 weeks of either sedentary or resistance exercise training protocol. & p < 0.05 vs. same group at pre moment; * p < 0.05 vs. all groups at post moment.

The mass of the soleus muscle in the HS group (0.027 ± 0.002 g/mm) was lower compared to the CS group (0.046 ± 0.005 g/mm, Figure 3A). Although the exercise has promoted increased muscle mass in the trained groups, only the HT group showed significant increase in relation to its control (0.056 ± 0.003 g/mm HT). Regarding the EDL muscle, there were no significant differences between groups (Figure 3B).

Muscle mass in grams corrected by tibia length (g/mm) in sedentary control (CS), trained control (CT), sedentary SHR (HS) and trained SHR (HT) after 8 weeks of either sedentary or resistance exercise training protocol. A) Soleus mass; B) Extensor digitorum longus mass. * p < 0.05 vs. CS; # p < 0.05 vs HS.

Figure 4 shows the indirect measurements SBP and DBP over the eight weeks of the experimental protocol, and demonstrate the MAP and HR of the animals directly at the end of the protocol. Figure 4A demonstrates that the hypertensive groups (HS and HT) showed a significant increase in SBP from the fourth week compared to the CS group. Although the blood pressure of the CT group was higher compared to the CS in the third and fourth week, pressure levels showed no significant difference from the fifth week onwards. It was observed that the HT group showed significant reductions in SBP for two weeks (5th and 6th week), however, the decrease in SBP was not sustained.

Blood Pressure measurements in sedentary control (CS), trained control (CT), sedentary SHR (HS) and trained SHR (HT) during or after 8 weeks of either sedentary or resistance exercise training protocol. A) Systolic blood pressure in mmHg evaluated by tail plethysmography; B) Diastolic blood pressure in mmHg evaluated by tail plethysmography. (*) There was significant difference between the groups HS vs. CS (p < 0.05); (#) There was significant difference between the groups CT vs. CS (p < 0.05); (@) There was significant difference between the groups HT vs. CS (p < 0.05); (&) There was significant difference between the groups CT vs. HT (p < 0.05). Significance based on two-way ANOVA with Bonferroni's post-hoc test.

There were no significant differences in DBP (Figure 4B). Figure 5A shows that MAP of HS group (188 ± 14 mmHg) and HT group (174 ± 29 mmHg), assessed directly, showed significantly higher values in comparison to the CS group (106 ± 3 mmHg). Resistance exercise training had no effect on MAP in groups CT or HT. No significant differences were found in the HR evaluated directly in animals (CT = 336 ± 20 bpm, HS = 362 ± 17 bpm, CT = 328 ± 60 bpm and HT = 342 ± 27 bpm), (Figure 5B).

Mean arterial pressure and heart rate evaluated directly after experimental protocol. A) Mean arterial pressure (*) p < 0.05 vs. CS. (#) p < 0.05 vs. CT. and B) Heart rate. Significance based on one-way ANOVA with Tukey's post-hoc test. There was no significant difference.

Baroreflex sensitivity

We found that exercise was not effective in promoting improved tachycardia sensitivity in hypertensive groups (CS -3.3 ± 0.2 bpm/mmHg, CT -3.3 ± 0.1 bpm/mm Hg, HS -1.47 ± 0.06 bpm/mmHg, HT -1.6 ± 0.1 bpm/mmHg) (Figure 6A). In relation to the bradycardic response, we observed a decrease in the HS group (-1.3 ± 0.1 bpm/mmHg) compared to the CS group (-2.67 ± 0.06 bpm/mmHg). Moreover, mean values of ΔHR/ΔMAP and bradycardic sensitivity were also higher in the HT group (-2.6 ± 0.2 bpm/mmHg) in relation to the HS group (Figure 6B).

Baroreflex sensitivity (difference between ΔHR and ΔMAP) in sedentary control (CS), trained control (CT), sedentary SHR (HS) and trained SHR (HT) after 8 weeks of either sedentary or resistance exercise training protocol. A) Tachycardic sensitivity; B) Bradycardic sensitivity. * p < 0.05 vs. CS; # p < 0.05 vs. respective control group; @ p < 0.05 vs. CT. HR: heart rate; MAP: mean arterial pressure.

Discussion

It was found that hypertensive animals showed a decrease in body mass compared to control groups, and that resistance exercise training did not promote changes. The HS group also presented a reduced mass of the soleus muscle when compared to the CS group. Although it had no effect on body mass, resistance exercise training promoted an increase in soleus muscle mass in the HT group in comparison to the HS group. Therefore, we can infer that the lower body mass observed in HT rats was due to the likely reduction of adipose tissue, since resistance training promotes increased expression of genes related to lipid catabolism.17,18

The HS group showed less strength compared to the other groups in maximum load test; however, the resistance exercise training promoted increase in muscle strength after the exercise training period in both groups. Recent studies in humans have shown that there is a strong correlation between decreased handgrip performance with hypertension.19-21 Previous studies have related functional alteration of skeletal muscle with decreased nitric oxide bioavailability caused by increased reactive oxygen species (ROS), endothelin receptor type A and increased activation of protein catabolism due to increased angiotensin- II (ANG II).22-25 Such changes may explain the decrease in strength that was observed in the HS group. Concerning the increase in strength observed in all groups, when we compare post-experimental to pre-experimental data, animal growth can be cited as a factor responsible for this increase, as well as the adaptation of the animals to the test.

In fact, resistance exercise training is able to promote increased muscle mass, especially in the soleus.26 However, there were no significant changes in the EDL, as observed in other studies.27,28 According to Neves et al.,28 the type of training can justify these results, since the climbing training exercises promote little action in the EDL muscle and greater action in the soleus, because of the greater need of force employed by the rat to perform plantar flexion while up the stairs. A fact that contributes to this hypothesis is that training with electrical stimulation for muscle contraction promotes significant increase in mass of the EDL, while the soleus presents atrophy with this type of stimulus.29

Regarding hemodynamic parameters, it was found that the SHR animals developed spontaneous hypertension, with significant increase in SBP from the fourth week of the experimental protocol and thirteenth week of life, which was expected for the model as reported by other authors.30-32 Elevation of SBP observed in CT group at 3rd and 4th week of training is possibly related to the stress of the load that was increased in the half time of the training protocol and due to the beginning of the reproductive phase of the animals, between the 10th and 12th week of life, since testosterone increases the ANG II sensitivity.33,34

At the end of the experimental protocol, resistance exercise training did not promote alterations in MAP measured directly. Previous studies also found no significant effects of resistance training on BP.35-37

About the baroreflex sensitivity, it was found that the HS group showed a reduction in both bradycardic and tachycardia response, which was expected, as was noted earlier in experimental models38,39 and in humans.40 Resistance exercise training was able to promote significant improvement only in the bradycardic response. When analyzing the effect of resistance exercise training in rats with metabolic syndrome induced by hypercaloric diet, Valenti et al.41 obtained similar results to ours, demonstrating that this type of exercise is ineffective in improving the tachycardic response, regardless of the experimental model. Thus, the resistance exercise training seems to work mainly with the improvement of the sensitivity of the carotid baroreceptors, since the bradycardic response demonstrates strong correlation with the integrity of carotid sinus.38-40 Furthermore, increased bradycardic response collaborates with decreasing sympathetic activity in the heart, leading to a reduction in HR at rest, decreasing cardiac output and finally decreasing BP.42

Conclusion

With the data obtained in this study, we can conclude that resistance exercise training, despite not promoting a significant decrease in BP in SHR, improves bradycardic response. However, more studies are needed to understand the mechanisms that lead to this improvement.

Sources of Funding

This study was funded by CNPq.

Study Association

This study is not associated with any thesis or dissertation work.

 References 1 World Health Organization. (WHO). International Society of Hypertension. A global brief on hypertension. Geneva; 2013. World Health Organization International Society of Hypertension. A global brief on hypertension Geneva 2013 2 Ministério da Saúde. Departamento de Informática do Sistema Único de Saúde (SUS). Brasília; 2016. Ministério da Saúde Departamento de Informática do Sistema Único de Saúde Brasília 2016 3 Miyakawa, K. Mechanisms of blood pressure oscillation caused by central nervous system ischemic response. Jpn J Physiol. 1988;38(4):399-425. Miyakawa K Mechanisms of blood pressure oscillation caused by central nervous system ischemic response Jpn J Physiol 1988 38 4 399 425 4 Irigoyen MC, Consolim-Colombo FM, Krieger EM. Controle cardiovascular: regulação reflexa e papel do sistema nervoso simpático. Rev Bras Hipertens. 2001;8(1):55-62. Irigoyen MC Consolim-Colombo FM Krieger EM Controle cardiovascular: regulação reflexa e papel do sistema nervoso simpático Rev Bras Hipertens 2001 8 1 55 62 5 Pramme L, Schächinger H, Frings C. Baroreceptor activity impacts upon controlled but not automatic distractor processing. Biol Psychol. 2015;110:75-84. Pramme L Schächinger H Frings C Baroreceptor activity impacts upon controlled but not automatic distractor processing Biol Psychol 2015 110 75 84 6 Laterza MC, Amaro G, Negrão CE, Rondon MU. Regular physical exercise and autonomic control in hypertension. Rev SOCERJ. 2008;21(5):320-8. Laterza MC Amaro G Negrão CE Rondon MU Regular physical exercise and autonomic control in hypertension Rev SOCERJ 2008 21 5 320 328 7 Laterza MC, de Matos LD, Trombetta IC, Braga AM, Roveda F, Alves MJ, et al. Exercise training restores baroreflex sensitivity in never-treated hypertensive patients. Hypertension. 2007;49(6):1298-306. Laterza MC de Matos LD Trombetta IC Braga AM Roveda F Alves MJ Exercise training restores baroreflex sensitivity in never-treated hypertensive patients Hypertension 2007 49 6 1298 1306 8 Sociedade Brasileira de Cardiologia; Sociedade Brasileira de Hipertensão; Sociedade Brasileira de Nefrologia. [VI Brazilian Guidelines on Hypertension]. Arq Bras Cardiol. 2010;95(1 Suppl):1-51. Erratum in: Arq Bras Cardiol. 2010;95(4):553. Sociedade Brasileira de Cardiologia Sociedade Brasileira de Hipertensão Sociedade Brasileira de Nefrologia VI Brazilian Guidelines on Hypertension Arq Bras Cardiol 2010 95 1 Suppl 1 51 Erratum in: Arq Bras Cardiol. 2010;95(4):553 9 Slentz CA, Duscha BD, Johnson JL, Ketchum K, Aiken LB, Samsa GP, et al. Effects of the amount of exercise on body weight, body composition, and measures of central obesity: STRRIDE--a randomized controlled study. Arch Intern Med. 2004;164(1):31-9. Slentz CA Duscha BD Johnson JL Ketchum K Aiken LB Samsa GP Effects of the amount of exercise on body weight, body composition, and measures of central obesity: STRRIDE--a randomized controlled study Arch Intern Med 2004 164 1 31 39 10 Sato K, Iemitsu M, Aizawa K, Mesaki N, Ajisaka R, Fujita S. DHEA administration and exercise training improves insulin resistance in obese rats. Nutr Metab (Lond). 2012;9:47. Sato K Iemitsu M Aizawa K Mesaki N Ajisaka R Fujita S DHEA administration and exercise training improves insulin resistance in obese rats Nutr Metab (Lond) 2012 9 47 47 11 Whelton SP, Chin A, Xin X, He J. Effect of aerobic exercise on blood pressure: a meta-analysis of randomized, controlled trials. Ann Intern Med. 2002;136(7):493-503. Whelton SP Chin A Xin X He J Effect of aerobic exercise on blood pressure: a meta-analysis of randomized, controlled trials Ann Intern Med 2002 136 7 493 503 12 Cardoso GA, Silva AS, de Souza AA, Dos Santos MA, da Silva RS, de Lacerda LM, et al. Influence of resistance training on blood pressure in patients with metabolic syndrome and menopause. J Hum Kinet. 2014;43:87-95. Cardoso GA Silva AS de Souza AA Dos Santos MA da Silva RS de Lacerda LM Influence of resistance training on blood pressure in patients with metabolic syndrome and menopause J Hum Kinet 2014 43 87 95 13 Araujo AJ, Santos AC, Souza Kdos S, Aires MB, Santana-Filho VJ, Fioretto ET, et al. Resistance training controls arterial blood pressure in rats with L-NAME- induced hypertension. Arq Bras Cardiol. 2013;100(4):339-46. Araujo AJ Santos AC Souza Kdos S Aires MB Santana-Filho VJ Fioretto ET Resistance training controls arterial blood pressure in rats with L-NAME- induced hypertension Arq Bras Cardiol 2013 100 4 339 346 14 Krieger EM, Da Silva GJ, Negrão CE. Effects of exercise training on baroreflex control of the cardiovascular system. Ann N Y Acad Sci. 2001;940:338-47. Krieger EM Da Silva GJ Negrão CE Effects of exercise training on baroreflex control of the cardiovascular system Ann N Y Acad Sci 2001 940 338 347 15 Acree LS, Longfors J, Fjeldstad AS, Fjeldstad C, Schank B, Nickel KJ, et al. Physical activity is related to quality of life in older adults. Health Qual Life Outcomes. 2006;4:37. Acree LS Longfors J Fjeldstad AS Fjeldstad C Schank B Nickel KJ Physical activity is related to quality of life in older adults Health Qual Life Outcomes 2006 4 37 37 16 Sanches IC, Conti FF, Sartori M, Irigoyen MC, De Angelis K. Standardization of resistance exercise training: effects in diabetic ovariectomized rats. Int J Sports Med. 2014;35(4):323-9. Sanches IC Conti FF Sartori M Irigoyen MC De Angelis K Standardization of resistance exercise training: effects in diabetic ovariectomized rats Int J Sports Med 2014 35 4 323 329 17 Souza MV, Leite RD, Souza Lino AD, Marqueti Rde C, Bernardes CF, Araújo HS, et al. Resistance training improves body composition and increases matrix metalloproteinase 2 activity in biceps and gastrocnemius muscles of diet-induced obese rats. Clinics (Sao Paulo). 2014;69(4):265-70. Souza MV Leite RD Souza Lino AD Marqueti Rde C Bernardes CF Araújo HS Resistance training improves body composition and increases matrix metalloproteinase 2 activity in biceps and gastrocnemius muscles of diet-induced obese rats Clinics (Sao Paulo) 2014 69 4 265 270 18 Tunstall RJ, Mehan KA, Wadley GD, Collier GR, Bonen A, Hargreaves M, et al. Exercise training increases lipid metabolism gene expression in human skeletal muscle. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2002;283(1):E66-72. Tunstall RJ Mehan KA Wadley GD Collier GR Bonen A Hargreaves M Exercise training increases lipid metabolism gene expression in human skeletal muscle Am J Physiol Endocrinol Metab 2002 283 1 E66 E72 19 Amaral CD, Portela MC, Muniz PT, Farias Edos S, Araújo TS, Souza OF. Association of handgrip strength with self-reported diseases in adults in Rio Branco, Acre State, Brazil: a population-based study. Cad Saude Publica. 2015;31(6):1313-25. Amaral CD Portela MC Muniz PT Farias Edos S Araújo TS Souza OF Association of handgrip strength with self-reported diseases in adults in Rio Branco, Acre State, Brazil: a population-based study Cad Saude Publica 2015 31 6 1313 1325 20 Millar PJ, Levy AS, McGowan CL, McCartney N, MacDonald MJ. Isometric handgrip training lowers blood pressure and increases heart rate complexity in medicated hypertensive patients. Scand J Med Sci Sports. 2013;23(5):620-6. Millar PJ Levy AS McGowan CL McCartney N MacDonald MJ Isometric handgrip training lowers blood pressure and increases heart rate complexity in medicated hypertensive patients Scand J Med Sci Sports 2013 23 5 620 626 21 Kawamoto R, Ninomiya D, Kasai Y, Kusunoki T, Ohtsuka N, Kumagi T,et al. Handgrip strength is associated with metabolic syndrome among middle-aged and elderly community-dwelling persons. Clin Exp Hypertens. 2016;38(2):245-51. Kawamoto R Ninomiya D Kasai Y Kusunoki T Ohtsuka N Kumagi T Handgrip strength is associated with metabolic syndrome among middle-aged and elderly community-dwelling persons Clin Exp Hypertens 2016 38 2 245 251 22 Virdis A, Bacca A, Colucci R, Duranti E, Fornai M, Materazzi G, et al. Endothelial dysfunction in small arteries of essential hypertensive patients: role of cyclooxygenase-2 in oxidative stress generation. Hypertension. 2013;62(2):337-44. Virdis A Bacca A Colucci R Duranti E Fornai M Materazzi G Endothelial dysfunction in small arteries of essential hypertensive patients: role of cyclooxygenase-2 in oxidative stress generation Hypertension 2013 62 2 337 344 23 McEniery CM, Wilkinson IB, Jenkins DG, Webb DJ. Endogenous endothelin-1 limits exercise-induced vasodilation in hypertensive humans. Hypertension. 2002;40(2):202-6. McEniery CM Wilkinson IB Jenkins DG Webb DJ Endogenous endothelin-1 limits exercise-induced vasodilation in hypertensive humans Hypertension 2002 40 2 202 206 24 Sanders P, Russell S, Tisdale M. Angiotensin II directly induces muscle protein catabolism through the ubiquitin-proteasome proteolytic pathway and may play a role in cancer cachexia. Brit J Cancer. 2005;93(4):425-34. Sanders P Russell S Tisdale M Angiotensin II directly induces muscle protein catabolism through the ubiquitin-proteasome proteolytic pathway and may play a role in cancer cachexia Brit J Cancer 2005 93 4 425 434 25 Rezk BM, Yoshida T, Semprun-Prieto L, Higashi Y, Sukhanov S, Delafontaine P. Angiotensin II infusion induces marked diaphragmatic skeletal muscle atrophy. PLoS One. 2012;7(1):e30276. Rezk BM Yoshida T Semprun-Prieto L Higashi Y Sukhanov S Delafontaine P Angiotensin II infusion induces marked diaphragmatic skeletal muscle atrophy PLoS One 2012 7 1 e30276 26 Lee S, Farrar RP. Resistance training induces muscle-specific changes in muscle mass and function in rat. J Exercise Physiol Online. 2003;6(2):80-7. Lee S Farrar RP Resistance training induces muscle-specific changes in muscle mass and function in rat J Exercise Physiol Online 2003 6 2 80 87 27 Duncan ND, Williams DA, Lynch GS. Adaptations in rat skeletal muscle following long-term resistance exercise training. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1998;77(4):372-8. Duncan ND Williams DA Lynch GS Adaptations in rat skeletal muscle following long-term resistance exercise training Eur J Appl Physiol Occup Physiol 1998 77 4 372 378 28 Neves RV, Souza MK, Passos CS, Bacurau RF, Simoes HG, Prestes J, et al. Resistance training in spontaneously hypertensive rats with severe hypertension. Arq Bras Cardiol. 2016;106(3):201-9. Neves RV Souza MK Passos CS Bacurau RF Simoes HG Prestes J Resistance training in spontaneously hypertensive rats with severe hypertension Arq Bras Cardiol 2016 106 3 201 209 29 Baar K, Esser K. Phosphorylation of p70(S6k) correlates with increased skeletal muscle mass following resistance exercise. Am J Physiol. 1999;276(1 Pt 1):C120-7. Baar K Esser K Phosphorylation of p70(S6k) correlates with increased skeletal muscle mass following resistance exercise Am J Physiol 1999 276 1 Pt 1 C120 C127 30 Yamori Y. Development of the Spontaneously Rat (SHR) and of various spontaneous rat models, thir implications. In: De Jong (editor). Experimental and genetic models of hypertension. Amsterdam: Elsevier; 1984. p. 224-39. Yamori Y Development of the Spontaneously Rat (SHR) and of various spontaneous rat models, thir implications De Jong Experimental and genetic models of hypertension Amsterdam Elsevier 1984 224 239 31 Jia H, Liu JW, Ufur H, He GS, Liqian H, Chen P. The antihypertensive effect of ethyl acetate extract from red raspberry fruit in hypertensive rats. Pharmacogn Mag. 2011;7(25):19-24. Jia H Liu JW Ufur H He GS Liqian H Chen P The antihypertensive effect of ethyl acetate extract from red raspberry fruit in hypertensive rats Pharmacogn Mag 2011 7 25 19 24 32 Park S, Shin J, Hong Y, Kim S, Lee S, Park K, et al. Forced exercise enhances functional recovery after focal cerebral ischemia in spontaneously hypertensive rats. Brain Sci. 2012;2(4):483-503. Park S Shin J Hong Y Kim S Lee S Park K Forced exercise enhances functional recovery after focal cerebral ischemia in spontaneously hypertensive rats Brain Sci 2012 2 4 483 503 33 Davis DD, Ruiz AL, Yanes LL, Iliescu R, Yuan K, Moulana M, et al. Testosterone supplementation in male obese Zucker rats reduces body weight and improves insulin sensitivity but increases blood pressure. Hypertension. 2012;59(3):726-31. Davis DD Ruiz AL Yanes LL Iliescu R Yuan K Moulana M Testosterone supplementation in male obese Zucker rats reduces body weight and improves insulin sensitivity but increases blood pressure Hypertension 2012 59 3 726 731 34 Ojeda NB, Royals TP, Black JT, Dasinger JH, Johnson JM, Alexander BT. Enhanced sensitivity to acute angiotensin II is testosterone dependent in adult male growth-restricted offspring. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2010;298(5):R1421-7. Ojeda NB Royals TP Black JT Dasinger JH Johnson JM Alexander BT Enhanced sensitivity to acute angiotensin II is testosterone dependent in adult male growth-restricted offspring Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 2010 298 5 R1421 R1427 35 Roltsch MH, Mendez T, Wilund KR, Hagberg JM. Acute resistive exercise does not affect ambulatory blood pressure in young men and women. Med Sci Sports Exerc. 2001;33(6):881-6. Roltsch MH Mendez T Wilund KR Hagberg JM Acute resistive exercise does not affect ambulatory blood pressure in young men and women Med Sci Sports Exerc 2001 33 6 881 886 36 Van Hoof R, Macor F, Lijnen P, Staessen J, Thijs L, Vanhees L, et al. Effect of strength training on blood pressure measured in various conditions in sedentary men. Int J Sports Med. 1996;17(6):415-22. Van Hoof R Macor F Lijnen P Staessen J Thijs L Vanhees L Effect of strength training on blood pressure measured in various conditions in sedentary men Int J Sports Med 1996 17 6 415 422 37 Cardoso CG Jr, Gomides RS, Queiroz AC, Pinto LG, da Silveira Lobo F, Tinucci T, et al. Acute and chronic effects of aerobic and resistance exercise on ambulatory blood pressure. Clinics (Sao Paulo). 2010:65(3):317-25. Cardoso CG Jr Gomides RS Queiroz AC Pinto LG da Silveira Lobo F Tinucci T Acute and chronic effects of aerobic and resistance exercise on ambulatory blood pressure Clinics (Sao Paulo) 2010 65 3 317 325 38 Ferguson DW, Abboud FM, Mark AL. Relative contribution of aortic and carotid baroreflexes to heart rate control in man during steady state and dynamic increases in arterial pressure. J Clin Invest. 1985;76(6):2265-74. Ferguson DW Abboud FM Mark AL Relative contribution of aortic and carotid baroreflexes to heart rate control in man during steady state and dynamic increases in arterial pressure J Clin Invest 1985 76 6 2265 2274 39 Burstyn PG, Horrobin DF, Lloyd IJ. Chronic hypertension in rabbits induced by bilateral placement of rigid casts around the carotid sinus regions. Cardiovasc Res. 1972;6(1):54-6. Burstyn PG Horrobin DF Lloyd IJ Chronic hypertension in rabbits induced by bilateral placement of rigid casts around the carotid sinus regions Cardiovasc Res 1972 6 1 54 56 40 Lenard Z, Studinger P, Kováts Z, Reneman R, Kollai M. Comparison of aortic arch and carotid sinus distensibility in humans--relation to baroreflex sensitivity. Auton Neurosci. 2001;92(1-2):92-9. Lenard Z Studinger P Kováts Z Reneman R Kollai M Comparison of aortic arch and carotid sinus distensibility in humans--relation to baroreflex sensitivity Auton Neurosci 2001 92 1-2 92 99 41 Valenti VE, Ferreira C, Meneghini A, Ferreira M, Murad N, Ferreira Filho C, et al. Evaluation of baroreflex function in young spontaneously hypertensive rats. Arq Bras Cardiol. 2009;92(3):205-15. Valenti VE Ferreira C Meneghini A Ferreira M Murad N Ferreira C Filho Evaluation of baroreflex function in young spontaneously hypertensive rats Arq Bras Cardiol 2009 92 3 205 215 42 Negrão CE, Rondon MU. Exercício físico, hipertensão e controle barorreflexo da pressão arterial. Rev Bras Hipertens. 2001;8(1):89-95. Negrão CE Rondon MU Exercício físico, hipertensão e controle barorreflexo da pressão arterial Rev Bras Hipertens 2001 8 1 89 95 Artigos Originais Exercício Efeito do Treinamento Físico Resistido na Sensibilidade Barorreflexa de Ratos Hipertensos Gomes Moisés Felipe Pereira * Borges Mariana Eiras * Rossi Vitor de Almeida Moura Elizabeth de Orleans C. de Medeiros Alessandra Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São Paulo, SP - Brasil Correspondência: Moisés Felipe Pereira Gomes, Av. Ana Costa, 95. CEP 11060-001, Vl. Mathias, Santos, SP - Brasil. Email: moisesunifesp@gmail.com, moisesippg@hotmail.com

Contribuição dos autores

Concepção e desenho da pesquisa: Borges ME, Medeiros A; Obtenção de dados: Borges ME, Rossi VA, Moura EOC; Análise e interpretação dos dados: Gomes MFP; Análise estatística e Redação do manuscrito: Gomes MFP; Obtenção de financiamento: Medeiros A; Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante: Gomes MFP, Medeiros A.

Potencial conflito de interesses

Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.

Os autores contribuíram igualmente para o artigo

 Resumo Fundamento:

Os barorreceptores atuam como reguladores da pressão arterial (PA); no entanto, sua sensibilidade encontra-se prejudicada em pacientes hipertensos. Dentre as recomendações para a redução da PA, o treinamento físico tem se tornado um importante adjunto na terapia dessa população. Porém, ainda há diversos questionamentos sobre os efeitos de treinamento físico resistido nessa população.

 Objetivo:

Avaliar o efeito do treinamento físico resistido na PA e na sensibilidade de barorreceptores em ratos espontaneamente hipertensos (SHR).

 Método:

Ratos SHR (n = 16) e Wistar (n = 16) com 08 semanas de idade foram aleatoriamente divididos em 4 grupos: controle sedentário (CS, n = 8); controle treinado (CT, n = 8); SHR sedentário (HS, n = 8) e SHR treinado (HT, n = 8). O treinamento físico foi realizado em aparato com degraus (1,1 × 0,18 m, 2 cm entre os degraus, 80° inclinação) com peso fixado na cauda, (5 vezes por semana durante 8 semanas). O controle barorreflexo da frequência cardíaca (FC) foi testado com estímulos de fenilefrina e nitroprussiato de sódio.

 Resultados:

O treinamento resistido foi capaz de aumentar a massa muscular do sóleo em ratos SHR (HS 0,027 ± 0,002 g/mm e HT 0,056 ± 0,003 g/mm). Não houve alteração da PA com o treinamento. Por outro lado, houve melhora na resposta bradicárdica da sensibilidade barorreflexa no grupo HT (HS -1,3 ± 0,1 bpm/mmHg e HT -2,6 ± 0,2 bpm/mmHg), no entanto, a resposta taquicárdica não foi alterada pelo exercício resistido (CS -3,3 ± 0,2 bpm/mmHg, CT -3,3 ± 0,1 bpm/mmHg, HS -1,47 ± 0,06 e HT -1,6 ± 0,1).

 Conclusão:

O exercício físico resistido foi capaz de otimizar a sensibilidade barorreflexa dos ratos SHR por meio da melhora à resposta bradicárdica, apesar de não alterar a PA.

 Palavras-chave: Hipertensão Exercício Frequência Cardíaca Barorreflexo Treino Hipertrofia Muscular Introdução

Segundo a Organização Mundial de Saúde, a hipertensão é o maior fator de risco relacionado a mortes e invalidez no mundo todo, acometendo bilhões de pessoas e matando aproximadamente 9,4 milhões de indivíduos todos os anos.1 No Brasil, aproximadamente 31 milhões de pessoas sofrem de hipertensão, doença responsável por 1.683 mortes intra-hospitalares.2

A hipertensão ocorre quando o corpo perde sua habilidade de manter a homeostase da pressão arterial (PA). O corpo humano tem diversos mecanismos para o controle da PA, entre eles: a resposta isquêmica do sistema nervoso central, o sistema renina-angiotensina-aldosterona e o sistema barorreflexo.3,4 O sistema barorreflexo consiste em receptores localizados nas artérias carótidas e na aorta, sensíveis a mudanças na PA.5 Quando há elevação na PA, o barorreceptor envia um sinal para o núcleo do trato solitário que, por sua vez, aciona o bulbo caudal ventrolateral inibindo os neurônios pré-motores do bulbo rostral ventrolateral diminuindo, assim, a contratilidade cardíaca e, consequentemente, a PA. Contudo, quando há diminuição da PA, os barorreceptores aumentam a atividade simpática diminuindo a transmissão de sinais inibidores ao centro regulador de pressão. Porém, quando a PA é mantida alta, ocorre uma resposta adaptativa desses receptores, o que eleva o limiar normal da PA, tornando esse sistema regulatório ineficaz para lidar com pressões anormais.6,7

Para reduzir os níveis de PA e problemas de saúde, as principais diretrizes sugerem mudanças de estilo de vida, por meio de educação nutricional e atividade física como recomendações para todos, enquanto terapias medicamentosas devem ser usadas apenas por pacientes já diagnosticados com hipertensão ou aqueles considerados borderline com alto risco cardiovascular global.8

Diversos estudos já mostraram que exercícios aeróbicos leves e moderados são efetivos na redução da PA, pois melhoram significativamente o controle barorreflexo da FC de ratos hipertensos, além de controlarem fatores de risco associados à hipertensão.9-11 Apesar de não haver consenso na literatura sobre os efeitos de treinamento físico resistido na PA,12-14 a prática desse tipo de treinamento pode ser benéfico para pacientes hipertensos, especialmente os mais idosos, já que a força muscular diminui com a idade, piorando assim a qualidade de vida.15 Portanto, o objetivo desse estudo foi avaliar o efeito de treinamento físico resistido na PA e na sensibilidade de barorreceptores em ratos espontaneamente hipertensos (SHR).

 Métodos Reagentes

Epinefrina (Sigma-Aldrich Co., EUA), nitroprussiato de sódio (Sigma-Aldrich Co., EUA) e cloreto de potássio (Synth).

 Animais

Ratos SHR (n = 16) e Wistar (n = 16) foram obtidos no Centro de Desenvolvimento de Modelos Experimentais para Biologia e Medicina da Unifesp. Todos os ratos eram macho e tinham 8 semanas de idade no início do experimento. Os animais foram mantidos em gaiolas; quatro animais em cada uma, e os animais eram alimentados com uma dieta padrão para ratos de laboratório (Nuvilab) e água ad libitum. A temperatura ambiente foi mantida entre 22-23°C e adotou-se um ciclo luz/escuridão de 12:12 horas, com o ciclo de luz iniciando às 8 h. Todos os experimentos foram realizados de acordo com o Guia Brasileiro de Criação e Utilização de Animais para Atividades de Ensino e Pesquisa e conduzidos, após aprovação, pelo Comitê de Ética em Pesquisa da UNIFESP (CEP #0233/12). Os animais foram randomicamente divididos em quatro grupos: controle sedentário (CS, n = 8), controle treinado (CT, n = 8), SHR sedentário (HS, n = 8) e SHR treinado (HT, n = 8).

 Medidas murinas e sinais vitais avaliados

A massa corporal em todos os grupos foi avaliada em balança semi-analítica (Gehaka), no último dia do protocolo experimental, antes de os animais serem anestesiados para eutanásia. A PA foi avaliada por pletismografia de cauda (1 dia/semana, durante 8 semanas) com um sistema específico para ratos (Visitech Systems: BP-2000 - Series II - Blood Pressure Analysis System) em dias em que os ratos não eram submetidos a sessões de treinamento.

 Protocolo de treinamento

Após adaptação, todo os animais foram habituados ao ato de subir degraus por cinco dias consecutivos antes do teste de carga máxima. O teste consistia em uma carga inicial de 75% da massa corporal, acoplado à base da cauda. A carga foi aumentada progressivamente em incrementos de 50 g em escaladas subsequentes.16 O treinamento de exercício resistido foi realizado usando-se o valor normalizado da carga máxima individual (carga da última escalada completa/peso corporal) para cada rato, e o exercício foi ajustado na quarta semana de acordo com a nova carga máxima de teste. O exercício resistido foi feito 5 dias/semana, durante 8 semanas em intensidade moderada (40-60% da carga máxima). Os ratos realizaram 15 escaladas por sessão com intervalo de 1 minuto entre escaladas.16

Sensibilidade barorreflexa

48 horas após a última sessão de exercícios, os animais foram anestesiados com xilazina (20 mg/kg, ip) e cetamina (40 mg/kg, ip) e cateteres feitos de tubos de polietileno PE-10 e PE-50 (Clay Adams, Parsipanny, NJ, EUA) foram introduzidos na artéria e veia carótida. A pressão arterial média (PAM) e frequência cardíaca (FC) foram registradas online, 48 horas depois da última sessão de treinamento, por meio da placa análoga-digital PowerLab (ADInstruments, Austrália). O controle barorreflexo da FC foi avaliado por respostas bradicárdicas (componente vagal) comparadas ao estímulo pressórico e taquicárdico (componente simpático) após um estímulo depressivo. Para tal, foi feita a administração de doses bolus de epinefrina (3, 5 e 10 µg - ev) e dose depressora de nitroprussiato de sódio (5, 15 e 20 µg - ev), respectivamente, com 10 minutos de intervalo entre as doses.

O ganho no barorreflexo cardíaco foi determinado pela razão ∆FC/ ∆PAM induzida por drogas vasoativas, e assim expressas em batidas por milímetro de mercúrio (bpm/mmHg).

 Eutanásia

Os animais foram anestesiados profundamente com uretano (1,7 g/kg - ev) seguido de administração de 5% KCl (ev.). O sóleo e o extensor digitório longo (EDL) foram removidos para pesagem das massas e tiveram seus valores corrigidos por comprimento tibial.

 Análise estatística

A análise estatística foi feita no GraphPad Prism 5.0. A distribuição dos dados obtidos neste estudo foi verificada pelo teste de Shapiro-Wilk. Os dados apresentaram distribuição gaussiana e foram apresentados como média ± erro padrão da média e comparados pela análise de variância. PAM, massa corporal, massa muscular e FC foram analisadas pela análise de variância (ANOVA), seguida do teste post-hoc de Tukey. A pressão arterial sistólica (PAS), diastólica (PAD) e testes de carga máxima foram analisados por ANOVA de duas vias, seguida dos testes post-hoc de Bonferroni. Em todas as análises, significância estatística foi considerada quando p < 0,05.

 Resultados Medidas murinas e sinais vitais avaliados

Ao final do protocolo experimental, os animais hipertensos (HS e HT) mostraram uma diminuição do peso corporal em comparação aos grupos controles (CS e CT). Porém, não houve mudança significativa entre HS e HT (Figura 1).

Massa corporal em gramas (g) no controle sedentário (CS), controle treinado (CT), SHR sedentário (HS) e SHR treinado (HT) após 8 semanas de protocolo sedentário ou de exercício físico resistido. * p < 0,05 vs. CS; # p < 0,05 vs. CT.

Ao final de oito semanas do protocolo de exercícios, foi possível observar um aumento significativo na força máxima em todos os grupos. Além disso, vimos que a tolerância ao peso, ao final do protocolo experimental, mostrava-se mais baixa no grupo HS em comparação aos outros grupos (Figura 2).

Teste de carga máxima em gramas (g) no controle sedentário (CS), controle treinado (CT), SHR sedentário (HS) e SHR treinado (HT) pré e pós 8 semanas de protocolo sedentário ou de exercício físico resistido. & p < 0,05 vs. mesmo grupo pré momento; * p < 0,05 vs. todos os grupos pós momento.

A massa do músculo sóleo no grupo HS (0,027 ± 0,002 g/mm) mostrava-se mais baixa em comparação ao grupo CS (0,046 ± 0,005 g/mm), Figura 3A). Embora o exercício tenha promovido aumento de massa muscular nos grupos treinados, apenas o grupo HT mostrou aumento significativo em relação a seu grupo controle (0,056 ± 0,003 g/mm HT). Com relação ao músculo EDL, não houve diferenças significativas entre os grupos (Figura 3B).

Massa muscular em gramas corrigida por comprimento tibial (g/mm) no controle sedentário (CS), controle treinado (CT), SHR sedentário (HS) e SHR treinado (HT) após 8 semanas de protocolo sedentário ou de exercício físico resistido. A) Massa do sóleo; B) Massa do Extensor digitório longo. *p < 0,05 vs. CS; #p < 0,05 vs HS.

A Figura 4 mostra as medições indiretas da PAS e PAD ao longo de oito semanas de protocolo experimental, e demonstra a PAM e FC dos animais diretamente no final no protocolo. A figura 4A demonstra que os grupos hipertensivos (HS e HT) mostraram aumento significativo na PAS a partir da quarta semana em comparação ao grupo CS. Embora a pressão arterial do grupo CT estivesse mais alto do que a do grupo CS na terceira e quarta semana, níveis pressóricos não mostraram diferenças significativas a partir da quinta semana. Observou-se que o grupo HT mostrou reduções significativas na PAS por duas semanas (5° e 6° semana), mas a diminuição na PAS não foi sustentada.

Medições das pressões arteriais no controle sedentário (CS), controle treinado (CT), SHR sedentário (HS) e SHR treinado (HT) durante ou após 8 semanas de protocolo sedentário ou de exercício físico resistido. A) Pressão arterial sistólica em mmHg avaliada por pletismografia de cauda; B) Pressão arterial diastólica em mmHg avaliada por pletismografia de cauda. (*) Houve diferença significativa entre os grupos HS vs. CS (p < 0,05); (#) Houve diferença significativa entre os grupos CT vs. CS (p < 0,05); (@) Houve diferença significativa entre os grupos HT vs. CS (p < 0,05); (&) Houve diferença significativa entre os grupos CT vs. HT (p < 0,05). Significância baseada em ANOVA de duas vias com teste post-hoc de Bonferroni.

Não houve diferenças significativas na PAD (Figura 4B). A Figura 5A mostra que a PAM do grupo HS (188 ± 14 mmHg) e do grupo HT (174 ± 29 mmHg) apresentou valores significativamente mais altos em comparação ao grupo CS (106 ± 3 mmHg). O treinamento de exercício resistido não teve efeito sobre a PAM nos grupos CT e HT. Não foram encontradas diferenças significativas na FC avaliada diretamente nos animais (CT=336 ± 20 bpm, HS = 362 ± 17 bpm, CT = 328 ± 60 bpm and HT=342 ± 27 bpm), (Figura 5B).

Pressão arterial média e frequência cardíaca avaliadas diretamente após o protocolo experimental. A) Pressão arterial média (*) p < 0,05 vs. CS. (#) p < 0,05 vs. CT. B) Frequência cardíaca. Significância baseada em ANOVA de duas vias com teste post-hic de Tukey. Não houve diferença significativa.

Sensibilidade barorreflexa

Foi visto que os exercícios não foram eficazes em promover melhorias na sensibilidade taquicárdica nos grupos hipertensos (CS -3,3 ± 0,2 bpm/mmHg, CT -3,3 ± 0,1 bpm/mm Hg, HS -1,47 ± 0,06 bpm/mmHg, HT -1,6 ± 0,1 bpm/mmHg) (Figura 6A). Com relação à resposta bradicárdica, foi observada uma diminuição do grupo HS (-1,3 ± 0,1 bpm/mmHg) em comparação ao grupo CS (-2,67 ± 0,06 bpm/mmHg). Além disso, os valores médios de ∆FC/∆PAM e sensibilidade bradicárdica também se mostraram mais altos no grupo HT (-2,6 ± 0,2 bpm/mmHg) em relação ao grupo HS (Figura 6B).

Sensibilidade barorreflexa (diferença entre ΔFC e ΔPAM) no controle sedentário (CS), controle treinado (CT), SHR sedentário (HS) e SHR treinado (HT) após 8 semanas de protocolo sedentário ou de exercício físico resistido. A) sensibilidade taquicárdica; B) sensibilidade bradicárdica. * p < 0,05 vs. CS; # p < 0,05 vs. grupo controle respectivo; @ p < 0,05 vs. CT. FC: frequência cardíaca; PAM: pressão arterial média.

Discussão

Foi visto que animais hipertensos apresentaram uma redução na massa corporal em comparação aos grupos controle, e que exercícios resistidos não promoveram mudanças. O grupo HS também apresentou a massa do músculo sóleo reduzida em comparação ao grupo CS. Apesar de não ter tido efeito na massa corporal, o treinamento de exercício resistido promoveu um aumento na massa do músculo sóleo no grupo HT em comparação ao grupo HS. Portanto, podemos presumir que a massa corporal mais baixa observada nos ratos do grupo HT foi devida à provável redução de tecido adiposo, já que o exercício resistido promove maior expressão de genes relacionados ao catabolismo lipídico.17,18

O grupo HS mostrou menor força em comparação aos outros grupos no teste de carga máxima; porém, o treinamento de exercício resistido promoveu um aumento de força muscular após o período de treinamento físico em ambos os grupos. Estudos recentes em humanos mostraram que há uma forte correlação entre força de preensão manual reduzida e hipertensão.19-21 Estudos prévios relacionaram a alteração funcional do músculo esquelético com a redução da biodisponibilidade do óxido nítrico causada por um aumento de espécies reativas de oxigênio (ERO), receptor de endotelina tipo A e aumento na ativação do catabolismo proteico devido a um aumento de angiostesina II (ANG II).22-25 Tais mudanças podem explicar a diminuição de força observada no grupo HS. Com relação ao aumento de força observado em todos os grupos, quando comparados os dados pós e pré-experimentais, o crescimento dos animais pode ser citado como fator responsável por tal aumento, assim como a adaptação dos animais ao teste.

De fato, o exercício físico resistido consegue promover um aumento da massa muscular, especialmente no sóleo.26 Contudo, não houve mudanças significativas no EDL, conforme observado em outros estudos.27,28 De acordo com Neves et al.,28 o tipo de treinamento pode justificar esses resultados, já que os exercícios de escalada com degraus promovem pouca ação no músculo EDL, e maior ação no sóleo devido a maior necessidade de força empregada pelo rato para realizar a flexão plantar enquanto sobre os degraus. Um fato que contribui para essa hipótese é que o treinamento com estimulação elétrica para contração muscular promove aumento significativo na massa do EDL, enquanto o sóleo apresenta atrofia com esse tipo de estímulo.29

Com relação aos parâmetros hemodinâmicos, viu-se que os animais do grupo SHR desenvolveram hipertensão espontânea, com aumento significativo da PAS, a partir da quarta semana do protocolo experimental e décima-semana de vida, o que era esperado para o modelo, conforme relatado por outros autores.30-32 A elevação da PAS observada no grupo CT na 3° e 4° semana de treinamento está possivelmente relacionada ao estresse da carga que foi aumentada na metade do protocolo de treinamento e, também, devido ao início da fase reprodutiva dos animais, entre a 10° e 12° semana de vida, já que a testosterona aumenta a sensibilidade à ANG II.33,34

Ao final do protocolo experimental, o exercício físico resistido não promoveu alterações na PAM medida diretamente. Estudos prévios também não encontraram efeitos significativos de exercício resistido na PA.35-37

Com relação à sensibilidade barorreflexa, foi visto que o grupo HS apresentou redução nas respostas bradicárdica e taquicárdica, o que era esperado, conforme notado anteriormente em modelos experimentais38,39 e em humanos.40 O treinamento de exercício resistido conseguiu promover melhora significativa na resposta bradicárdica. Ao analisar o efeito de treinamento físico em ratos com síndrome metabólica induzida por dieta hipercalórica, Valenti et al.41 obtiveram resultados similares aos nossos, demonstrando que esse tipo de exercício não é efetivo na melhoria da resposta taquicárdica, independentemente do modelo experimental. Portanto, o treinamento de exercício resistido parece funcionar basicamente com a melhora da sensibilidade de barorreceptores cardíacos, já que a resposta bradicárdica demonstra forte correlação com a integridade do seio carotídeo.38-40 Além disso, o aumento da resposta bradicárdica colabora com a diminuição da atividade simpática, levando à redução da FC em repouso, diminuindo o débito cardíaco e a PA.42

Conclusão

Com os dados obtidos neste estudo, podemos concluir que o exercício físico resistido, embora não promova diminuição significativa na PA em SHR, melhora a resposta bradicárdica. Porém, são necessários mais estudos para entendermos os mecanismos que levam a essa melhora.

Fontes de financiamento

O presente estudo foi financiado pelo CNPq.

Vinculação acadêmica

Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.