Aula - Efeito do treinamento físico no tipo de fibra

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Módulo Músculo Esquelético 
 Efeito do treinamento físico no tipo de 
fibra
1. Fibras musculares: 
- Influência genética
- Influência da inervação
- Fibras puras e fibras híbridas
- Efeito do treinamento físico e da estimulação elétrica 
- Inatividade, patologias associadas e envelhecimento
Adaptações musculares esqueléticas ao 
Treinamento Físico
Biopsia de vasto-lateral (mosaico) 
Histoquímica para miosina ATPase 
pH 4,3
Histoquímica para miosina ATPase
pH 9,4 
1. Fibras musculares: 
- Influência genética
- Influência da inervação
- Fibras puras e fibras híbridas
- Efeito do treinamento físico e da estimulação elétrica 
- Inatividade, patologias associadas e envelhecimento
Adaptações musculares esqueléticas ao 
Treinamento Físico
> % Fibras rápidas
> % Fibras lentas
 o Tipo de Fibra é 
um dos fatores que
afetam a 
performance
Como dissociar o componente 
genético do ambiental no efeito 
do treinamento físico?
Estudos Transversais
Estudos com gêmeos
pH 4,3
Estudos escandinavos
Década de 70
Biopsia de vasto-lateral 
Histoquímica para miosinaATPase pH 9,4 
10x
Vermelho: Tipo I (MHCI)
Verde: Laminina , Tipo II
Ter mais fibras oxidativas é 
requisito para esportes de 
resistência aeróbia 
(endurance)?
Fink, Costill & Pollock. Ann. N. Y. Acad. Sci. 301:323-327, 1977
Gêmeos monozigóticos
Gêmeos dizigóticos
%
 F
ib
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s
 l
e
n
ta
s
 (
g
ê
m
e
o
 B
)
20 40 60 80
20
40
60
80
% Fibras lentas (gêmeo A)
Predisposição genética
Efeito do meio ambiente (treinamento físico)
GENÉTICA
DESEMPENHO ESPORTIVO
MEIO AMBIENTE
TREINAMENTO
Embora o potencial genético não possa ser modificado, é possível 
maximizar a performance por meio de um treinamento adequado
Doping Genético
Desempenho Esportivo
A utilização de terapia gênica para melhora
do rendimento esportivo constitui doping?
Alterar genes adultos com o propósito 
ilegítimo de “aumentar” a performance de
atletas.
PEPCK-C
Fosfoenolpiruvato carboxilase
Hakimi, P et al. The Journal of Biological Chemistry 2007, 282:32844 - 55
PEPCK-C
Hakimi, P et al. The Journal of Biological Chemistry 2007, 282:32844 - 55
PEPCK-C
Hakimi, P et al. The Journal of Biological Chemistry 2007, 282:32844 - 55
Gordura intramuscular
Atividade Oxidadativa
1. Fibras musculares: 
- Influência genética
- Influência da inervação
- Fibras puras e fibras híbridas
- Efeito do treinamento físico e da estimulação elétrica 
- Inatividade, patologias associadas e envelhecimento
Adaptações musculares esqueléticas ao 
Treinamento Físico
Década de 60 – Buller, Eccles & Eccles – Conversão de fibras
por meio de experimentos com inervação cruzada
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Plasticidade das fibras musculares!
fibras diferenciadas não são unidades fixas, são extremamente 
versáteis
Mudança de paradigma
Mudança na característica da 
fibra pela mudança de inervação
Locais de adaptação do motoneurônio ao 
treinamento físico
1. aumento da árvore dendrítica
2. aumento da síntese protéica, alteração na expressão gênica
3. alteração na condutância do soma e segmento inicial
4. aumento no transporte via axônio de proteínas de manutenção 
5. neurotrofinas, receptores e sinais metabólicos dos músculo
6. maior eficácia na transmissão neuromuscular
Somente o motoneurônio 
confere as fibras suas 
características?
1. Fibras musculares: 
- Influência genética
- Influência da inervação
- Fibras puras e fibras híbridas
- Efeito do treinamento físico e da estimulação elétrica 
- Inatividade, patologias associadas e envelhecimento
Adaptações musculares esqueléticas ao 
Treinamento Físico
Como ocorre o processo de mudança do tipo de 
fibra pelo TF?
Usaremos como exemplo casos de exercício 
aeróbico ou estimulação elétrica em baixa 
frequência
Fibras puras: fibras cuja característica é única e expressam 
somente um tipo de MHC 
Ex: I MHCIβ
IIA MHCIIa
IIB MHCIIb/IId
Fibras híbridas: fibras que expressam mais de uma isoforma 
de MHC 
% Fibras híbridas---alta em músculos em transformação
“Natureza transitória”
Década de 80
Miosina 
ATPase
Miosina de cadeia 
pesada (MHC)
Transições da MHC
Iβ I & IIa*  IIa  IIa & IIx*  IIx  IIx & IIb*  IIb
* Hibridas
I  IC  IIC  IIAC IIA  IIAb  IIAB  IIaB  IIB
1. Fibras musculares: 
- Influência genética
- Influência da inervação
- Fibras puras e fibras híbridas
- Efeito do treinamento físico e da estimulação elétrica 
- Inatividade, patologias associadas e envelhecimento
Adaptações musculares esqueléticas ao 
Treinamento Físico
Diferentes estímulos nas fibras musculares promovem 
diferentes adaptações
O TF de endurance leva a mudança na expressão da miosina 
de cadeia pesada de fibra do tipo I – efeito dose dependente
Demirel HA et al. J Appl. Physiol. 1999, 86:1002-8
MHCIb
MHCIIa
MHCIIb
MHCIId
MLC1f
MLC1s
MLC3f
MLC2f
MLC2s
• Fig. 3. SDS-PAGE gels ilustrando 
as alterações nas isoformas de 
MHC
Iβ I & IIa*  IIa  IIa & IIx*  IIx  IIx & IIb*  IIb
Soleus
Plantaris
Extensor digitorum longus
Variações na % de distribuição de fibras
Tipo de fibra de acordo com modalidade praticada
(Vastus lateralis)
Taylor et al., 1985
1. Fibras musculares: 
- Influência genética
- Influência da inervação
- Fibras puras e fibras híbridas
- Efeito do treinamento físico e da estimulação elétrica 
- Inatividade, patologias associadas e envelhecimento
Adaptações musculares esqueléticas ao 
Treinamento Físico
Inatividade ou “desuso” da Musculatura Esquelética
Lentas Rápidas
Denervação
Doenças Crônicas
7 dias de imobilização
Músculo sóleo
Aoki et al. Clinical Nutrition 23(5), 1176–1183, 2004
Oberbach et al. Diabetes Care 29(4):895-900, 2006
Diabetes mellitus tipo 2
Gaster et al. Diabetes 50(6):1324-1329, 2001
Fibra Tipo II
Fibra Tipo I
Fibras do tipo II fibras Fibras do tipo I e atrofia muscular
Insuficiência Cardíaca Congestiva
▲ IC
pH 9.4 – vasto lateral
▲ CONTROLE
Tipo II Tipo I
Hambrecht, et al.,1997. JACC
Envelhecimento
Caso 1
Dona Amélia, 65 anos. É hipertensa, mas encontra-
se sob uso de medicamento anti-hipertensivo.
Queixa-se de que se cansa muito ao subir escadas,
cai com frequência e com isso prefere não se
movimentar muito. Por que D. Amélia sofre tantas
quedas? O que vc acha que ocorre com o músculo
esquelético com a senescência? O que vc
recomendaria para a D. Amélia?
1995
Envelhecimento
Unidades Motoras
(Brooks et al., 2003)
Unidades Motoras e Envelhecimento
Será que o exercício físico regular 
minimiza as alterações musculares que 
ocorrem no idoso? 
Fibras e Envelhecimento
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Dona Aurora
1. Fibras musculares: 
- Influência genética
- Influência da inervação
- Fibras puras e fibras híbridas
- Efeito do treinamento físico e da estimulação elétrica 
- Inatividade, patologias associadas e envelhecimento
Adaptações musculares esqueléticas ao 
Treinamento Físico