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A rtígo de/ K ev i^oxr Histopatologia do músculo esquelético no processo de envelhecimento e fundamentação para a prática terapêutica de exercícios físicos e prevenção da sarcopenia* Histopathology of the skeletal muscle during the aging and scientific knowledge to practice the exercise theraphy and sarcopenia prevention A n a C l á u d i a M a t t i e l l o - Sverzut ( 1 ) *Este trabalho representa parte da Revisão da Literatura da Tese de Doutorado apresentada ao Departamento de Patologia da FMRP- USP. "'Fisioterapeuta, Doutora pelo Departamento de Patologia - Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto - USP. Endereço para correspondência'. Ana Cláudia Mattiello-Sverzut. Alameda das Laranjeiras, 197 - Parque Faber. CEP: 13561-260 -São Carlos, SP RESUMO: No p rocesso de envelhecimento fisiológico, senescência, o músculo esquelético apresenta alterações morfológicas bem documentadas. A perda de massa e a fraqueza muscular referida pelos idosos e observada pelos profissionais da área da saúde, representam o processo de sarcopenia. Diversos fatores estão envolvidos nesse complexo processo, que deve ter um suporte genético, mas que é amplamen te modu lado pe los fatores ambientais. Nesse artigo de revisão são relatadas características histopatológicas do músculo esquelético referentes ao processo de envelhecimento corno atrofia muscular p redominan te das fibras gl icol í t icas; aumento proporcional de fibras oxidativas; r edução no número total de f ibras; variações quantitativas no desempenho de força muscular; efeitos induzidos pelo sistema nervoso central como a perda de motoneurôn ios alfa e a l te rações nas propr iedades contrateis das unidades motoras. Ainda, são relatados diversos es tudos , d imens ionados por diversas variáveis, que demonstram principalmente os efeitos positivos do treinamento físico de resistência sobre essa população. Ao término da descrição, fica fundamentada a sugestão da utilização preventiva da prática t e rapêu t ica , v i sando o t raba lho de resistência muscular (força), isolado ou associado ao de endurance, durante o processo de envelhecimento. DESCRITORES. Enve lhec imen to . Músculo esquelético/patologia. Fisiotera- pia/métodos. Exercício. Esforço físico/ fisiologia. Fibras musculares/patologia. ABSTRACT: During the aging process, the skeletal muscle presents well-known m o r p h o l o g i c a l a l t e r a t i o n s . M u s c l e wasting reported by aging people and o b s e r v e d by h e a l t h p r o f e s s i o n a l s represent a progressive decline in the mass , defined as sarcopenia . Several genetic factors might be involved in this complex process but it is also widely affected by environmental factors. In this r e v i e w the h i s t o p a t h o l o g i c a l characterist ics of the skeletal muscle re la ted to the aging process such as predominant muscular atrophy of the glycolytical fibers; proportional increase of oxidat ive fibers; decrease in total number of fibers; quantitative variations in the muscle strength; effects of the cen- tral nervous system such as alfa motor neuron loss; and contractile properties a l t e r a t i o n s of t he m o t o r un i t s a re reported. Moreover, other studies with several variables that show mainly the positives effects of the resistance physical training on this population are reported. At the end of this review, the preventive application of the therapeutic practice are suggested with the purpose of improving muscle strength, isolated or in association of the endurance t raining, during the aging process. KEYWORDS: Aging. Muscle skeletal I pathology. Physical therapy/methods . M u s c l e f ibers /pa tho logy . Exerc i se . Exertion/physiology. I N T R O D U Ç Ã O / f | s m ú s c u l o s e s q u e l é t i c o s r e p r e s e n t a m u m V ^ ^ m p o r t a n t e reservatór io de pro te ínas do indivíduo duran te o p roces so de j e j u m p r o l o n g a d o , a ss im c o m o de n i t rogênio para p r o c e s s o s ce lu lares b á s i c o s 7 0 . Den t r e as várias a l te rações f is iológicas que a c o m p a n h a m o p rocesso de enve lhec imen to n o r m a l ou senescênc ia , a sa rcopen ia é de f in ida c o m o a p e r d a de m a s s a e de força m u s c u l a r re lac ionada à i d a d e 6 5 , não r e q u e r e n d o u m a doença pa ra acontecer , e m b o r a as pe rdas de m a s s a e força muscu la r p o s s a m ser ace le radas e m decor rênc ia de a lgumas doenças c rônicas , d e s e n c a d e a n d o o enve lhec imen to pa to lóg ico , ou sen i l idade . O p r o c e s s o de s a r copen i a v e m t o r n a n d o - s e conhec ido c o m o causa de g rande m o r b i d a d e e d is função na popu lação idosa 7 1 que , não apenas e m nossa s o c i e d a d e 6 5 m a s e m t o d o m u n d o , c r e s c e a c a d a d i a , o q u e v e m c o m p r o m e t e r a mob i l i dade do ind iv íduo , a u m e n t a n d o os r iscos de quedas e fraturas, d i f icul tando as a t iv idades de vida diár ia e a qua l idade de vida. Fa to res m e t a b ó l i c o s , h o r m o n a i s e nu t r i c iona i s 2 2 - 6 9 - 7 1 , a s s i m c o m o n e u r o l ó g i c o s e d e p e n d e n t e s d o g r a u de a t i v i d a d e f í s i c a , e s t ã o e n v o l v i d o s n e s t e p r o c e s s o , d e t e r m i n a n d o d e s t a f o r m a m a i o r o u m e n o r c o m p r o m e t i m e n t o e d is função física. É o b j e t i v o d e s t a r e v i s ã o a p r e s e n t a r as p r i n c i p a i s al terações his topatológicas do múscu lo esquelét ico durante o enve lhec imen to , obse rvadas e m h u m a n o s e e m m o d e l o s an imais , e os efeitos do exerc íc io físico c o m o m o d a l i d a d e terapêut ica p reven t iva do p r o c e s s o de sa rcopenia . A L T E R A Ç Õ E S M U S C U L A R E S E S T R U T U R A I S E F U N C I O N A I S O B S E R V A D A S N A S E N E S C Ê N C I A N a s e n e s c ê n c i a p o d e m se r o b s e r v a d a s a l t e r a ç õ e s m u s c u l a r e s de c a r á t e r e s t r u t u r a l : t a m a n h o d a s f ibras muscu la re s , n ú m e r o de fibras e p r o p o r ç ã o dos diferentes t ipos de fibras: t ipo 1 e t ipo 2 e subt ipos , ass im c o m o ultra- e s t ru tu r a i s . A s u n i d a d e s m o t o r a s t a m b é m a p r e s e n t a m modif icações de caráter estrutural e funcional, que pa recem s e r i n d u z i d a s p e l o s i s t e m a n e r v o s o c e n t r a l . E s s a s modif icações ge ram c o m p r o m e t i m e n t o da massa muscu la r e m o d u l a m o grau de ge ração de força muscula r , o que define o p roces so de sa rcopenia . M o d i f i c a ç õ e s n o t a m a n h o d a s c é l u l a s A ma io r i a dos es tudos que abo rda as mod i f i cações , re lac ionadas à idade , no t a m a n h o das fibras muscu l a r e s tem caráter qualitativo sendo poucos os que tratam do assunto quant i ta t ivamente . D e forma geral , pode-se concluir que as F T 2 (ou fibras gl icol í t icas) t o rnam-se r eduz idas e m seu t amanho com o avançar da idade e que as FT1 (ou fibras oxidativas) são menos afetadas, quando são 2 1 ' 2 9 3 8 ' 4 1 - 4 6 - 4 7 ' 5 8 - 6 0 - 7 2 . Anál ise morfométr ica , envo lvendo múscu lo biceps braquial de indiv íduos au tops i ados da r eg ião d e R ibe i r ão P re to , demonstrou que, após os 70 anos, 100% dos casos analisados de ambos os sexos apresentavam atrofia predominantemente de FT2 (Figuras 1, 2 e 3 ) 5 3 . Para o múscu lo vas to lateral, a análise morfométrica de indivíduos autopsiados mostrou que, entre 20 e 80 anos , há redução de cerca de 4 0 % da área total do músculo e que esta parece ter início aos 25 anos 4 7 . Autores da bibliografia, referidos an ter iormente , suger i ram que o processo de atrofiamuscular é causado , em menor extensão, por u m a redução da área das fibras, mas pr incipalmente pela perda do n ú m e r o total de fibras, o que de termina redução total do vo lume do múscu lo . Figura 3 - Observe variação na forma e no tamanho das fibras tipo 2 (escuras) nessa secção transversal de um fragmento de músculo biceps braquial obtido de um indivíduo do sexo masculino de 57 anos. Podem ser observadas fibras atróficas (cabeça de seta) e anguladas (seta) (ATPase pH 9,4). Barra = 100 [Lm. Modi f i cações n o n ú m e r o d e cé lu las Os p r i m e i r o s e s t u d o s q u e se r e p o r t a r a m à r e d u ç ã o quali tat iva no número de fibras muscula res desencadeada pelo avançar da idade foram real izados por Scelsi et a l . 7 2 em músculo vasto lateral de indivíduos idosos e sedentários. Posteriormente, estes mesmos resultados foram observados por Sato apud Lexel l 4 2 em músculos vocais e a seguir no músculo peitoral menor. Segundo estudos de Lexell et al . 4 5 , o número de fibras musculares deveria sofrer redução em cerca de 2 3 % da segunda para a sétima décadas, acometendo principalmente as FT2, cujo número total de fibras cai de 6 0 % no jovem para 3 0 % após os 80 a n o s 4 0 . 0 acometimento maior das FT2 também foi notado nos estudos de Scelsi et al . 7 2 . Pos ter iormente , Lexel l et a l . 4 7 conf i rmaram em músculo vasto lateral, através de estudo transversal do músculo como um todo, que a atrofia era desencadeada por redução no número de fibras ass im c o m o por redução na área de outras fibras, pr inc ipa lmente as FT2 . O própr io Lexe l l 4 4 chamou a a tenção para o fato de que , na p r o m o ç ã o de redução de volume dos músculos , diferentes determinantes podem estar envolvidos , podendo ser d iminuição no n ú m e r o de fibras ou na área das fibras. M o d i f i c a ç õ e s n a p r o p o r ç ã o d e t ipos d e f ib ra s Os achados de vár ios es tudos que tentam corre lac ionar os efeitos da idade sobre a p ropo rção dos diferentes t ipos de fibras são conf l i tantes e escassos , p r o v a v e l m e n t e por uma var iab i l idade inerente na c o m p o s i ç ã o dos diferentes t ipos de fibras dos m ú s c u l o s h u m a n o s . Os a c h a d o s de Lexel l et a l . 4 7 e m m ú s c u l o vasto lateral mos t r a r am que a r edução no n ú m e r o de fibras pela senescênc ia afeta a m b o s os tipos de fibras na m e s m a extensão. Por outro lado, Scelsi et a l . 7 2 o b s e r v a r a m e m ind iv íduos idosos p r edomín io de FT1 entre outros achados his tológicos do múscu lo vasto lateral da coxa. Modi f i cações u l t r a - e s t r u t u r a i s d a s f ib ra s m u s c u l a r e s Es tudos de mic roscop ia e le t rônica t êm mos t r ado u m a var iedade de a l te rações , inc lu indo perda e desor i en tação dos miof i l amentos e da l inha Z, pro l i fe ração de re t ículo sa rcop lasmát ico e de túbulos T, e a c ú m u l o de l ipofuscina e corpos nema l ín i cos . Foi t a m b é m o b s e r v a d o p rogress ivo a u m e n t o de l ip ídeos e r edução do t a m a n h o m i t o c o n d r i a l 6 0 . A capi lar ização muscu la r de ind iv íduos idosos sedentár ios t em se m o s t r a d o s i g n i f i c a t i v a m e n t e m e n o r do q u e de i n d i v í d u o s j o v e n s , a s s i m c o m o a s í n t e s e p r o t é i c a . A c o n c e n t r a ç ã o de A T P e m m ú s c u l o s n o e s t ado de r e p o u s o tem se m o s t r a d o s imi la r en t re i nd iv íduos idosos e j o v e n s . N o en tan to , a c o n c e n t r a ç ã o de fosfocrea t ina (FCr ) t em se m o s t r a d o l e v e m e n t e ( m a s s i g n i f i c a t i v a ) i n f e r i o r e m i d o s o s 1 4 . M o d i f i c a ç õ e s n a s p r o p r i e d a d e s e s t r u t u r a i s e c o n t r a t e i s d a s u n i d a d e s m o t o r a s A etiologia do processo que envolve a diminuição gradual do d i â m e t r o d a s f i b r a s m u s c u l a r e s , d e g e n e r a ç ã o do s a r c o p l a s m a e, f i n a l m e n t e , a s u b s t i t u i ç ã o d e f i b r a s musculares por células adiposas e tecido conjuntivo é incerta, po rém acredita-se que essas modif icações tenham caráter m a i s n e u r o g ê n i c o q u e m i o p á t i c o . A p e r d a d e f ib ras m u s c u l a r e s o b s e r v a d a s c o m a s e n e s c ê n c i a o c o r r e acompanhada da atrofia de a lgumas fibras remanescen tes e n o r m a i s 5 , 3 0 . Tem sido suger ido por diversos autores que nos múscu los de idosos a capacidade regenera t iva das células sa té l i t es é m e n o s e f i c ien te do q u e d e j o v e n s 2 3 ; q u e a muscula tura distai dos m e m b r o s é mais acomet ida que as p rox imais pe la d e s i n e r v a ç ã o 1 3 ; que as fibras g randes de contração rápida (FT2) são mais suscept íveis à lesão que as fibras pequenas de contração lenta F T 1 4 S e, se des inervadas , as f ibras de c o n t r a ç ã o r á p i d a r e i n e r v a m c o m m e n o s freqüência e c o m m e n o r ef iciência que as de con t ração lenta 1 5 ; e que , após des inervação , as fibras de cont ração rápida t o m a m - s e des inervadas ou sofrem re inervaçào por b r o t a m e n t o axona l das fibras de c o n t r a ç ã o l e n t a 3 6 . E m indivíduos idosos , por tanto , as un idades motoras tornam-se maiores e são m e n o s eficientes, p o d e n d o gerar t r emor e f r a q u e z a 1 9 . A p róp r i a j u n ç ã o n e u r o m u s c u l a r a p r e s e n t a redução no n ú m e r o de dobras pós-s inápt icas e a largamento das r emanescen te s 3 7 . E m b o r a a atrofia e a r emode lação de u n i d a d e s m o t o r a s s e j a m f a t o r e s i m p o r t a n t e s n o d e s e n v o l v i m e n t o de força, n ã o e x p l i c a m t o t a l m e n t e o compromet imento muscular funcional sofrido pelos idosos 2 3 . A s o b s e r v a ç õ e s h i s t o p a t o l ó g i c a s de f ib ra s a t r ó f i c a s agrupadas e de g rupamento de fibras (type-grouping), nos músculos de m e m b r o s de indivíduos idosos 3 9 - 4 3 , somadas às evidências eletrofisiológicas identificadas por La r s son 3 9 dão suporte ao processo de des inervaçâo-re inervaçâo c o m o u m importante mecanismo envolvido na perda de fibras ao longo dos anos. Estas mesmas observações histopatológicas foram identificadas na região noroes te do Estado de São Paulo a part ir da sexta década de vida, acometendo indivíduos de ambos os sexos (Figura 4 ) ? \ Os achados e le t rof ís io lógicos duran te o p roces so de envelhec imento demons t ra ram capacidade adaptat iva dos m o t o n e u r ô n i o s " . Essa p o d e ser sumar izada in ic ia lmente pelos estudos de Campbel l et al . 7 que observaram potenciais de ação das fibras do múscu lo extensor do dedo mín imo m a i o r e s n o g r u p o c o n s t i t u í d o p o r i n d i v í d u o s i d o s o s (60-96 anos) quando comparado ao de j o v e n s (3-58 anos) . A tensão de contração das unidades motoras t ambém tem se mos t rado aumentada nos indivíduos mais idosos quando comparada a de indivíduos mais j o v e n s 1 6 2 6 - 7 3 . Os achados d e s c r i t o s p e l o s a u t o r e s s u p r a c i t a d o s p o d e r i a m s e r jus t i f i cados pe la falta de s i n c r o n i z a ç ã o en t re u n i d a d e s motoras durante o recru tamento para a execução de u m a tarefa nos indivíduos mais idosos. Os estudos de Erim et a l . 2 0 p o d e m subsidiar essa af i rmação, pois demons t ra ram irregularidade na taxa de disparos das un idades motoras de indivíduos idosos. Modi f i cações i n d u z i d a s pe lo s i s t e m a n e r v o s o As perdas de massa e de força muscula res não resul tam somente da d iminu ição da a t iv idade física do indiv íduo i d o s o 2 3 . E m h u m a n o s , as a l t e r a ç õ e s i n d u z i d a s p e l a senescênc ia po d e m ser pa rc i a lmen te de sencadeadas por perda de neurônios motores a 3 0 - 3 9 . N a sétima década de vida, a perda de neurônios motores e de un idades motoras parece desenvolver-se para múscu los proximais e distais, e chega a compromete r cerca da me tade das un idades apresentadas n o s a d u l t o s j o v e n s 6 1 7 . N o e n t a n t o , n ã o é s a b i d o especif icamente c o m o se dá a p rogressão dos fatos: se o evento pr imário na p r o m o ç ã o de sarcopenia é decorrente da perda de fibras musculares com subseqüente mor te neuronal retrógrada, ou ao con t rá r io 6 9 . Mod i f i cações no d e s e n v o l v i m e n t o d e f o i ç a m u s c u l a r Existe uma ínt ima re lação entre o desenvo lv imento de força m u s c u l a r e a á rea d e s e c ç ã o t r a n s v e r s a l de u m múscu lo 2 7 . C o m o avançar da idade, ocorre d iminuição tanto da área de secção transversal quanto da força, p o d e n d o esta úl t ima ser decorrente da perda de un idades motoras , pelo compromet imento da ativação e/ou até m e s m o ser favorecida pe l a i n a t i v i d a d e f ís ica. E s t u d o s l o n g i t u d i n a i s s o b r e o m ú s c u l o e s q u e l é t i c o i n d i c a m q u e os n í v e i s de força isométrico e concêntrico apresentam um pico entre a segunda e terceira décadas e que este valor p e r m a n e c e inal terado até a quarta ou quinta décadas , quando in ic iam u m decl ínio de força que at inge u m a taxa de 12 a 1 5 % por d é c a d a " , sendo as m u l h e r e s m a i s p r e c o c e m e n t e a c o m e t i d a s 3 4 . H o m e n s idosos apresentaram redução de ap rox imadamen te 1 5 % na força de extensão do quadr iceps n u m intervalo de t empo de 10 anos, entre as décadas de 70 e 80 anos 4 . Mulhe res idosas mostraram diminuição da força e apresentaram cerca de 3 0 % de redução da área de secção transversal do q u a d r i c e p s 8 0 . 0 c o m p r o m e t i m e n t o de força na e x t e n s ã o d o j o e l h o e m mulheres dos 20 aos 80 anos foi de 2 2 - 4 4 % 5 6 . Entre as idades de 50 e 80 anos ap rox imadamente , 5 0 % do declínio de força está associado a 4 0 % do decl ínio de massa muscu la r 7 6 . E m a n i m a i s i d o s o s ( c a m u n d o n g o s ) , o d é f i c i t f u n c i o n a l re lacionado ao desenvo lv imento de força a lcançou valores entre 20 e 3 0 % , po rém a capac idade intr ínseca geradora de força das pontes c ruzadas no s a r cômero n ã o se mos t rou d i f e r en te n o a n i m a l v e l h o e m r e l a ç ã o ao j o v e m 5 . E m humanos , a redução na força muscu la r desencadeada pela idade parece ser melhor correlacionada com o vo lume e com os tipos de fibras do que c o m as p ropr iedades contrateis do m ú s c u l o 5 2 . Nesse sentido, es tudos de Volpi et a l . 7 7 referentes ao metabo l i smo celular demons t r a ram que síntese protéica está levemente aumen tada em h o m e n s idosos e saudáveis quando comparada a de j o v e n s e que o ca tabo l i smo não apresen ta d i fe renças s ign i f ica t ivas en t re os g r u p o s . Os autores acreditam que fatores hormonais e/ou imunológicos modif icados pelo enve lhec imento possam estar reduzindo as respostas do múscu lo a es t ímulos que são anaból icos para indivíduos j ovens . C o m a r e d u ç ã o d e m a s s a m u s c u l a r i n d u z i d a p e l a senescência , ocorre significativa perda no conteúdo total de mi tocôndr ias no múscu lo c o m o u m todo, p r inc ipa lmente ac ima dos 50 anos , o que deve contr ibuir para redução da capacidade aeróbia na senescênc ia 6 6 . A função mitocondrial t a m b é m sofre r e d u ç ã o pe la s enescênc i a , inc lus ive c o m restrição da função de a lgumas de suas e n z i m a s 7 6 . Por outro lado, es tudo conduzido por Lindstron et a l . 5 0 com indivíduos idosos e j ovens (de ambos os sexos) demonstrou, por análise do m o v i m e n t o de e x t e n s ã o de j o e l h o e m d i n a m ô m e t r o i s o c i n é t i c o , q u e i n d i v í d u o s m a i s i dosos a p r e s e n t a v a m propriedades similares as dos jovens para fadiga e endurance. Muitos estudos têm sido conduzidos com objetivo de se investigar a produção de força muscular através da análise do pico de torque, por intermédio de movimentos isocinéticos. De maneira geral, esses estudos sugerem redução significativa do t o rque i n d u z i d a p e l o e n v e l h e c i m e n t o , o que ind ica modificações na produção de força pelos múscu los 1 ' 4 9 - 5 0 5 1 ' 6 2 ' 7 5 . Estudo conduzido por Thelen et a l . 7 5 , para avaliar os efeitos da idade na capacidade de desenvolver movimentos rápidos de dorsiflexão e flexão plantar do tornozelo, indicou que os valores de torque dos indivíduos idosos (idade média de 72 anos) encontravam-se reduzidos entre 20 e 4 0 % dos valores obtidos para os jovens (idade média de 23 anos). Macaluso et al . 5 ' observaram redução no torque isométrico máx imo de extensores e flexores do joe lho em mulheres com cerca de 70 anos, em relação às jovens de 25 anos. E m estudo similar, envolvendo contrações concêntricas, excêntricas e isométricas. Lindle et a l . 4 9 obtiveram melhores valores para pico de torque excên t r i co de m u l h e r e s idosas e m r e l a ç ã o aos va lo r e s e n c o n t r a d o s p a r a os ou t ro s m o v i m e n t o s e p a r a o s e x o m a s c u l i n o , e s u g e r i r a m q u e ta is a c h a d o s p o d e m es ta r relacionados à melhor qualidade de vida apresentada pelas mulheres. Para os mesmos grupos musculares , Ak ima et al. 1 observaram que os indivíduos mais idosos, de ambos os sexos, apresentaram igualmente, valores de pico de torque reduzidos em relação aos dos jovens e que estes valores correlacionaram- se s ign i f ica t ivamente c o m a r e d u ç ã o n a á rea d e s ecção transversal dos músculos . A Figura 5 apresenta esquemat icamente as al terações histopatológicas sofridas pelo tecido muscular , a partir do neurônio motor inferior, e que devem interferir no processo de desenvolvimento de sarcopenia. Achados e m modelos animais Vários mode los animais pe rmi t em estudar a perda de m a s s a m u s c u l a r . O s m a i s d e s c r i t o s u t i l i z a m ra tos ou c a m u n d o n g o s e p r o p o r c i o n a m modif icações no s i s tema muscular através da imobil ização do m e m b r o via adaptação de aparelho gessado ou por lesão articular, suspensão do m e m b r o , desuso , t eno tomia , res t r ição espacia l (restraint cages), h ibernação, modificações al imentares (utilização de alimentos macios e duros) , espaço sem ação da gravidade (spaceflight) e desinervação parcial ou total e/ou reversível ou i r revers íve l , po r s e c c i o n a m e n t o da m e d u l a esp inha l , s ecc ionamento axona l , b loque io qu ímico da t ransmissão neuromuscular ou seccionamento de nervo periférico. Todos os p rocedimentos supraci tados p o d e m desencadear pe rda significativa de massa muscular , porém o desenvolvimento destas modificações assim c o m o as adaptações subseqüentes sofridas pe lo est ímulo animal podem ser distintas das bases biológicas induzidas pela senescência. A própria senescência a n i m a l é m u i t o u t i l i z a d a e x p e r i m e n t a l m e n t e , m a s a extrapolação deste processo animal para a compreensão do modelo humano merece muitas ressalvas. Segundo análise de Car tee 1 0 , o comprometimento da massa muscular instituída pelos modelos animais vai ser modulada pelo tipo de mode lo uti l izado, pelo músculo estudado, assim como pelo sexo do animal . Através de dados colhidos n u m a série de estudos de diversos autores, Car tee 9 comparou os resultados induzidos e m ratos, pela senescência (31 meses de vida), pela suspensão do m e m b r o posterior por 28 dias, pela des inervação de 14 dias e pelaimobi l ização do m e m b r o posterior por 28 dias e concluiu que os músculos flexor plantar e sóleo se compor tam de maneira diferente entre si e entre os diferentes métodos util izados. H á redução da massa muscular do músculo plantar de cerca de 2 0 % pela senescência e pela s u s p e n s ã o d o m e m b r o , d e c e r c a d e 6 0 % e 5 0 % p e l a desinervação e pela imobil ização, respect ivamente. Para o sóleo a perda pe la senescência corresponde a cerca de 10- 2 0 % , pela suspensão, pela desinervação e pela imobil ização a p e r d a e s t i m a d a é d e c e r c a d e 6 0 % . Q u a n t o a o compromet imento das fibras este m e s m o autor concluiu que as F T 2 sofrem redução n a área de secção t ransversal de intensidade semelhante nos quatro modelos analisados. N o en tan to , a á rea das F T 1 quase n ã o se modi f i cou c o m a senescência, o que não ocorre c o m a desinervação, c o m a suspensão e c o m a imobi l ização do m e m b r o , em que foi observado redução da área deste tipo de fibra. A porcentagem de FT1 t ambém apresentou diferenças e c o m a senescência verif icou-se aumen to na quant idade dessas fibras, c o m a desinervação e c o m a imobil ização, pequena diminuição na quantidade e c o m a suspensão, grande diminuição. E F E I T O S D O E X E R C Í C I O F Í S I C O S O B R E O P R O C E S S O D E S A R C O P E N I A Sabe-se que o treinamento de alta intensidade (resistência) produz u m efeito positivo sobre a massa muscular esquelética, inclusive em indivíduos idosos. O processo de hipertrofia pode ser observado e m estudos que abordam a massa corporal total e variáveis correlatas, área de secção transversal, aumento do tamanho das fibras e/ou aumento da síntese protéica. A eleição da freqüência, intensidade, duração e tipo de t reinamento é fator determinante sobre as respostas funcionais do músculo esquelético. Nes te estudo, são destacadas variáveis avaliadas no processo de perda gradativa de massa e conseqüentemente, d e força m u s c u l a r , d u r a n t e o e n v e l h e c i m e n t o e a p ó s treinamento físico com carga e aeróbio. Efeitos de tre inamento de resistência O t r e i n a m e n t o f ís ico p o d e m e l h o r a r o d e s e m p e n h o m u s c u l a r de i nd iv íduos i d o s o s , a s s i m c o m o ocor re e m indivíduos jovens . Tem sido recomendado que o t reinamento deva ter início, como módu lo prevent ivo, ao menos próximo aos 50 anos, pois a partir de então se torna acelerado o processo de perda muscular e de motoneurônios a 7 6 . O t reinamento físico v isando hipertrofia muscu la r t em mos t r ado efeitos posit ivos sobre a população idosa. Através de análises da massa corporal total, medida através de massa magra , massa l ivre de gordura ou quan t idade corpórea de l íquidos , as respostas dos músculos frente ao t re inamento de resistência (carga) podem ser indiretamente inferidas 6 1 . Apesar da maioria dos estudos apresentar per íodos de t re inamento de cerca de 12 m e s e s e e n v o l v e r e m g r u p o s m u s c u l a r e s l i m i t a d o s , resultados como os de Joseph et a l . 3 5 e de Campbel l et al . 8 demonstraram aumento da massa livre de gordura entre 2 e 3 % e aumento na excreção de creatina de 18% 8 - 5 9 . Sobre o índice de massa magra de mulheres , Pyka et a l . 6 4 observaram aumento de 5 % nos m e m b r o s superiores através da util ização de exercícios de carga por 15 semanas nesses segmentos; j á Nichols et a l . 5 7 observaram aumento de 4 % após per íodo de t re inamento de 6 meses . Med idas específ icas do v o l u m e muscu la r e área de secção t ransversal obt idas através da utilização de técnicas como tomografia computadorizada (CT) ou imagens de ressonância magnética (MPJ) têm demonstrado variabilidade de aumento c o m o t re inamento de carga de até 2 0 % 6 1 . Diversos e s t u d o s 2 5 ' 2 8 ' 5 4 , 7 4 têm demonst rado, através de C T dos extensores do joelho, aumento no tamanho do músculo de 3 a 9 % c o m tempo de t re inamento variável de 8 2 8 a 100 semanas 5 4 . A intensidade de carga uti l izada e a metodologia de t reinamento t ambém var iaram de 4 0 % de 1 Resistência M á x i m a ( R M ) 6 9 a 1 0 7 % de 1 R M 2 5 , lembrando-se que estes úl t imos autores t rabalharam c o m u m grupo de indivíduos de idade inferior aos demai s autores . A p e s a r do v o l u m e de es tudos envo lvendo m e m b r o s inferiores ser grande , pa rece que os m e m b r o s super iores são ma i s r e s p o n s i v o s 6 7 7 9 . Os es tudos envo lvendo hipertrofia específ ica das fibras muscula res , m e s m o c o m per íodos curtos de t re inamento , têm demonstrado melhores resultados que os demais métodos de análise, no m í n i m o em cerca de 10%. Isso indica que , apesar de ser u m a técnica invasiva, n e n h u m outro mé todo é tão preciso quanto a análise in situ. Estudos desenvolvidos p o r P y k a et a l . 6 4 c o m ind iv íduos de a m b o s os sexos e t reinamento de 15 e 30 semanas em leg press demonstraram aumento da força de 3 3 % e 6 0 % , respectivamente. Somente as fibras musculares tipo 1 apresentaram aumento de área de 2 9 % após 15 semanas de t reinamento; após 30 semanas de t reinamento, as fibras tipo 1 apresentaram aumento na área de 5 8 % e as tipo 2 de 6 6 % . Protocolos de exercícios de alta intensidade (85 a 9 0 % de 1RM; 6-8 repet ições; 2 vezes / semana) para extensores do joe lho de indivíduos idosos (60 a 75 anos) durante 16 semanas demonstraram, além de aumento significativo no ganho de força muscular e torque, aumento na área de secção transversal das fibras tipo 1, 2a e 2b e aumento na densidade capilar ' 1 . As respostas obtidas do estudo de Hákkinen et a l . 3 2 com indivíduos do sexo mascul ino após treinamento isométrico de extensores de joelho por 10 semanas demonst raram aumento de 1 7 % na força muscular e na área de secção transversal das fibras tipo 1 de 2 3 % , das fibras tipo 2a de 3 9 % e das tipo 2b de 19%. Para músculos flexores do cotovelo e extensores do joe lho de indivíduos mais idosos (70 a 77 a n o s ) , s u b m e t i d o s a d i fe ren tes p r o t o c o l o s de t reinamento (1 R M e exercício isocinético), Lexell et a l . 4 4 observaram somente aumento nas áreas de secção transversal das fibras tipo 1 de 1 3 % e tipo 2 de 17% para os flexores do cotovelo . A c h a d o s var iados , c o m níveis de signifícância variada para áreas de secção transversal das fibras musculares, t êm sido relatados por outros autores . Campbe l l et a l . 8 e Charette et a l . 1 2 observaram aumento significativo nas áreas de secção transversal somente das fibras tipo 2 do músculo vasto lateral do joe lho após 9 e 12 semanas de treinamento, respectivamente. Gr imby et a l . 2 8 , após t reinamento de grupo de indivíduos mais idosos (78 a 84 anos) que variou de 8 a 11 semanas, relataram variação não significativa na área de ambos os tipos de fibras. Já Ferketich et a l . 2 4 , após 12 semanas de treinamento em leg press em mulheres, relataram aumento de 1 1 2 % n a força de con t ração e a u m e n t o signif icat ivo no trofismo somente das fibras tipo 1 (20%). Dos resultados aqui apresentados observa-se maior aumento de força que aumento do vo lume do músculo e/ou das fibras musculares; segundo Por ter 6 1 isso indica u m a provável condição de adaptação neural, talvez prévia ao desenvolvimento de massa magra. Hikida et a l . 3 3 demonst raram transformação das fibras tipo 2b pa ra o t ipo 2a após o t re inamento de exercícios c o m pro toco los de al ta in tens idade (85 a 9 0 % de 1RM; 6-8 repetições; 2 vezes /semana) para extensores do joe lho de indivíduos idosos (60 a 75 anos) durante 16 semanas. Também se verificou que os protocolos de treinamento, o sexo e a idade dos indivíduos devem determinar variabilidadedas respostas, porém, que o t reinamento com carga, ainda assim, apresenta resultados posit ivos sobre a força e trofismo do músculo e/ou das fibras musculares de indivíduos idosos. N o entanto, o pe r íodo de expos ição dos sujeitos ao t r e inamento a inda mostrou-se restrito, tornando necessário estudos mais extensos para comprovar os efeitos dessa modal idade terapêutica sobre a musculatura esquelética assim como ampliar o número de grupos musculares a serem trabalhados. Os tipos de contração utilizados durante os protocolos de treinamento estabelecidos p e l o s a u t o r e s i n c l u e m a t i v i d a d e s p r e d o m i n a n t e m e n t e concêntrica e excêntrica, isoladas ou combinadas . Os relatos de t reinamento do tipo isocinético ainda são inferiores aos supra-ci tados 2 5 - 4 4 . É sabido que o processo de hipertrofia é melhor est imulado pela contração excêntr ica 7 8 a qual melhora as estratégias neurais de at ivação muscu la r 1 8 ; e que esse tipo d e e x e r c í c i o a u m e n t a a p r o d u ç ã o d e I G F I ( fa to r de c r e s c i m e n t o insulin-like) — q u e a tua sob re o t ro f i smo muscular e expressa-se de forma reduzida no envelhecimento — e de M G F (fator de crescimento mecân ico ou mechanical growth fator), u m fator autócr ino l iberado pe lo múscu lo esquelético quando submet ido à tensão excess iva 5 5 . Por fim, vale ressaltar que o t reinamento exclusivo do tipo atividade excêntr ica me lhorou a força excênt r ica e concênt r ica do músculos dorsiflexores do tornozelo treinados por 8 semanas, enquanto o t reinamento concêntr ico dos flexores plantar, dos m e s m o s sujeitos, não modi f icou o d e s e m p e n h o de força concêntrica ou excêntr ica 6 3 . Efeitos do tre inamento aeróbio Sobre os efeitos do exercício físico na população idosa as pesquisas iniciais enfat izavam o t reinamento do tipo aeróbio (ou endurance)^. Porém, segundo esses autores, este tipo de t re inamento não trazia ganho de força e massa muscu la r importantes. C o m o exemplo, existem estudos realizados com atletas treinados por mui tos anos para endurance cuja força e massa muscular apresentaram-se similares as de indivíduos sedentários de m e s m a idade 2 - 3 8 . C o m o relatado previamente , a capacidade respiratória de indivíduos idosos sedentários tem se mostrado comprometida, a s s im c o m o o v o l u m e mi tocondr i a l t em se ap resen tado d iminu ído . A a t iv idade enz imát ica mi tocondr ia l , tes tada através da análise das enzimas lactato desidrogenase, citrato sintase, m ioqu inase e 3 -h id rox i -CoA-des id rogenase , não apresentou modificações nos indivíduos idosos submetidos ao treinamento físico por 5 anos 3 . Entretanto, Cartee 9 sumariou em sua revisão, a part ir de estudos real izados em ratos e humanos, que o treinamento físico vigoroso no indivíduo idoso pode elevar a capacidade oxidativa para valores semelhantes aos dos indivíduos jovens que sofreram treinamento similar. Rodgers e E v a n s 6 6 concluíram que a senescência não limita a capacidade adaptativa do metabol i smo aeróbio no músculo esquelético de ratos submetidos ao t reinamento crônico de endurance. Recentemente, Ferketich et a l . 2 4 sugeriram que o programa combinado de t reinamento de resistência e endurance deve determinar u m aumento de força duas vezes maior que o treinamento de endurance exclusivo. C O N C L U S Ã O A p e r d a g r adua l de m a s s a e força m u s c u l a r c o m o e n v e l h e c i m e n t o p o d e s e r a t r i b u í d a a a l t e r a ç õ e s n a s p r o p r i e d a d e s m o r f o l ó g i c a s , f i s io lóg icas e b i o q u í m i c a s muscular influenciadas por fatores, genéticos e/ou ambientais. A m a i o r c o m p r e e n s ã o d a s m o d i f i c a ç õ e s m u s c u l a r e s associadas à sarcopenia deverá possibilitar o desenvolvimento de intervenções que tornem lento este declínio gradual da função do sistema músculo-esquelét ico. P e l o c o n t e ú d o a c i m a e x p o s t o , f i cou c l a r o q u e o treinamento físico influencia posi t ivamente as propriedades morfológicas e funcionais do músculo-esquelét ico. O tipo de treinamento a ser instituído parece apontar para os protocolos de resistência, mais que os de endurance (aeróbio), ou pela associação destes protocolos. A intensidade e a duração do t re inamento apresentou-se variável , p o r é m sempre houve indicativo de responsividade do músculo-esquelét ico e do sistema nervoso central e periférico dos indivíduos idosos frente ao exercício físico. O s protocolos de baixa duração e intensidade pareceram ser menos efetivos, pr incipalmente quando combinados . Por outro lado, os protocolos de alta intensidade mostraram-se b e m aceitos pelos idosos. O tipo de contração a ser uti l izado durante o t reinamento não parece ser fator l imitador do ganho de força e trofísmo, embora a atividade excêntrica, isolada ou combinada, pareça contemplar mais os objetivos terapêuticos. C o m o a proporção de idosos aumenta rapidamente na população, tornam-se necessários estudos e tratamentos que i n c r e m e n t e m a q u a l i d a d e d e v ida des ses i nd iv íduos . O aumento de força e de massa muscular pode ser uma estratégia realista para manter o estado funcional e a independência do idoso. Para tanto, acredita-se que programas duradouros de exercíc ios físicos de res is tência , inst i tuídos ao longo do processo de envelhec imento , pos sam preveni r disfunções físicas relacionadas à sarcopenia. Agradecimentos: Ao Serviço de Verificação de Óbitos do Interior (SVOI), através de seus docentes e funcionários e à bióloga Maria Paula M. Scandar pela colaboração na colheta e processamento, respectivamente, do material de pesquisa aqui apresentado nas fotomicrografias. À fisioterapeuta Anabelle Cornachione pelo auxílio técnico bibliográfico. À Comissão de Aperfeiçoamento de Pessoal de Ensino Superior (CAPES) pelo suporte financeiro. R E F E R Ê N C I A S 1. AKIMA, H.; KANO, Y.; ENOMOTO, Y.; ISHIZU, M.; OKADA, M.; OISHI, Y ; KATSUTA, S.; KUNO, S. Muscle function in 164 men and women aged 20-84 yr. Med. Sci. Sports Exerc., v. 33, p. 220-6, 2001. 2. ALWAY, S. E.; C O G G A N , A. R.; S P R O U L , M. S.; ABDULJALIL, A. M.; ROBITA1LLE, P.-M. 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