Brazilian Journal of Biomotricity
ISSN: 1981-6324
[email protected]
Universidade Iguaçu
Brasil
Bento-Silva, Moisés Tolentino; Pereira dos Santos, Marcos Antônio; Castro Almeida, Fernanda Regina
de
TREINAMENTO FÍSICO DE INTENSIDADE LEVE DIMINUI NOCICEPÇÃO INDUZIDA POR
ESTÍMULOS TÉRMICO E QUÍMICO EM RATOS
Brazilian Journal of Biomotricity, vol. 4, núm. 1, marzo, 2010, pp. 14-23
Universidade Iguaçu
Itaperuna, Brasil
Disponível em: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=93012727003
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Bento-Silva et al.: Treinamento físico e percepção nociceptiva
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ARTIGO ORIGINAL (ORIGINAL PAPER)
TREINAMENTO FÍSICO DE
INTENSIDADE LEVE DIMINUI
NOCICEPÇÃO INDUZIDA POR
ESTÍMULOS TÉRMICO E QUÍMICO
EM RATOS
EXERCISE OF LIGHT INTENSITY DECREASE PAIN INDUCED FOR THERMAL AND
CHEMICAL STIMULUS IN RATS
Moisés Tolentino Bento-Silva1, Marcos Antônio Pereira dos Santos2 & Fernanda Regina
de Castro Almeida3
1
Departamento de Fisiologia e Farmacologia – Faculdade de Medicina - Universidade
Federal do Ceará. Fortaleza – CE, Brasil.
2
Departamento de Química – Universidade Federal do Piauí. Teresina-PI, Brasil.
3
Departamento de Bioquímica e Farmacologia. Universidade Federal do Piauí. Núcleo de
Pesquisa de Plantas Medicinais (NPPM). Teresina – PI, Brasil.
Corresponding author:
Moisés Tolentino Bento-Silva
Laboratório Escola Prof. Luiz Capelo
Departamento de Fisiologia e Farmacologia - Faculdade de Medicina
Universidade Federal do Ceará
Caixa Postal 3157 – CEP: 60430-270 - Fortaleza, Ceará, Brasil
Fone/Fax: (85) 3366-8345/3366-8333
E-mail: [email protected]
Submitted for publication: October 2009
Accepted for publication: February 2010
RESUMO
BENTO-SILVA. M. T.;SANTOS, M. A. P.; ALMEIDA, F. R. C. Treinamento físico de intensidade leve diminui
nocicepção induzida por estímulos térmico e químico em ratos. Brazilian Journal of Biomotricity, v. 4, n. 1, p.
14-23, 2010. Durante a atividade física extenuante, os indivíduos podem apresentar problemas levando a
dor e a fadiga muscular. O objetivo desse estudo foi avaliar o treinamento físico crônico na dor induzida por
estimulo térmico e químico em ratos. Ratos machos Wistar (220-250g) divididos em sedentários (SED n=8),
sham (SH n=8), natação agudo (NA n=8) e crônico 7 e 28 dias (NC7 n=8 e NC28 n=8). O treinamento foi
natação (5min/dia/5x/semana por 7 ou 28 dias). Os grupos SH apenas entraram na água por 5s e os SED
permaneceram sem atividade. Avaliamos a nocicepção térmica através do teste da placa quente e a
nocicepção química pelo teste da formalina. No teste da placa quente após o exercício agudo ao se
comparar o grupo SED ao NA observamos diminuição significativa da hiperalgesia (19,1±1,2 vs 28,2±2,4s).
Comparados aos ratos SED e SH os NC7, apresentaram diminuição significativa na hiperalgesia térmica
(19,1±1,2 e 19,7±1,2 vs 25,3± 1,0s). Após 28 dias observamos uma diminuição na hiperalgesia térmica dos
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comparar os ratos SH e NA aos SED observamos uma diminuição significativa na hiperalgesia na 1a fase
(50,8±7,4 vs 26,3±3,0 e 17,0±2,4). Todavia, na 2a fase houve uma diminuição da hiperalgesia dos ratos NA
comparados aos SED (187,6±20,3 vs 377,1±62,0). Em conclusão, o treinamento físico foi capaz de
melhorar a dor induzida por estímulos térmicos e químicos em rato independente do estresse produzido
pela água.
Palavras-Chave: Dor; exercício físico; formalina; placa quente
ABSTRACT
BENTO-SILVA. M. T.;SANTOS, M. A. P.; ALMEIDA, F. R. C. Treinamento físico de intensidade leve diminui
nocicepção induzida por estímulos térmico e químico em ratos. Brazilian Journal of Biomotricity, v. 4, n. 1, p.
14-23, 2010. During strenuous physical activity, individuals can present problems leading to pain and muscle
fatigue. The aim of this study was to evaluate the physical training in chronic pain induced by thermal and
chemical stimulation in rats. Wistar male rats (220-250g) divided into sedentary (SED), sham (SH), acute
swimming (AS) and chronic 7 and 28 days (CS7 and CS28). The training was swimming (5min/dia/5x/week
for 7 or 28 day). The SH groups only entered the water for 5s and the SED remained without activity.
Evaluated by testing the pain of hot plate and formalin. In the hot plate test after acute exercise group when
compared to SED and AS hyperalgesia observed the significant increase (19.1 ± 1.2 vs 28.2 ± 2.4 sec.).
Rats compared to the SED and SH CS7 showed a significant decrease in thermal hyperalgesia (19.1 ± 1.2
and 19.7 ± 1.2 vs 25.3 ± 1.0 sec.). After 28 days we observed an decrease in thermal hyperalgesia in rats
CS28 compared with SED and SH (19.1 ± 1.2 and 18.0 ± 1.7 vs 26.6 ± 1.1 sec.). In the formalin test when
compared to rats and SH SED the grup AS presented significant reduction in hyperalgesia in the 1a phase
(50.8 ± 7.4 vs 26.3 ± 3.0 and 17.0 ± 2.4). However, in the 2a phase was a decrease of hyperalgesia in rats
compared SED to AS (187.6 ± 20.3 vs 377.1 ± 62.0). In conclusion, physical training was able to improve the
pain induced by thermal and chemical stimuli in rats independent of the stress produced by water.
Key words: Formalin test; hot plate test; pain, physical activity.
INTRODUÇÃO
Durante a atividade física extenuante, os indivíduos podem apresentar problemas, que via
de regra limita a continuidade do exercício levando à fadiga muscular, que tem sua
etiologia ainda bastante discutida devido aos vários fatores que podem influenciá-la, e que
podem proporcionar o aparecimento de dores, gerando inclusive lesões musculares
(ASCENSÃO et al., 2003; FÉASSON et al., 2006). A fadiga pode ser de origem central ou
periférica. Em relação à fadiga de origem central, estudos têm demonstrado que esta
pode estar relacionada tanto de forma aguda como crônica, com acúmulos nos níveis
circulantes de serotonina (ASCENSÃO et al., 2003; CAPERUTO et al., 2009).
Vários autores têm tentado elucidar os possíveis mecanismos envolvidos na fadiga
muscular utilizando modelos animais de atividade física como ferramenta de pesquisa em
ambientes laboratoriais (HUFFMAN et al., 2004; LEITE et al., 2007; LEITE et al., 2009). O
modelo de natação forçada é uma técnica já bem validada na literatura sendo utilizada em
vários tipos de abordagens (SUSSAI et al., 2009; DANG et al., 2009; MOLINAHERNÁNDEZ et al., 2009). O treinamento físico de natação por 8 semanas foi capaz de
atenuar a perda vascular óssea induzida pelo processo de envelhecimento relacionado ao
estresse oxidativo (VIBOOLVORAKUL et al., 2009). O exercício de esteira rolante
também tem sido bastante utilizado para fins experimentais. Em um estudo onde se
avaliou a repercussão do exercício de esteira em intensidades baixa e moderada em ratos
após isquemia cerebral, foi observado que o exercício após a isquemia foi capaz de
promover melhorias na recuperação do quadro isquêmico (YANG et al., 2003; LEE et al.,
2009).
Em relação à dor, muitos estudos em humanos e animais demonstram que o exercício
aeróbio proporciona alívio da mesma, sendo esse fenômeno denominado analgesia
induzido por exercício, podendo ser ativado por uma variedade de estímulos dolorosos,
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1992). Vários estudos foram realizados visando demonstrar a analgesia induzida pelo
exercício, bem como fatores isolados que influenciam a sua ocorrência e extensão
(KEMPPAINEN et al., 1985; DROSTE et al., 1991; MATHES & KANAREK, 2006).
Os mecanismos responsáveis pela analgesia induzida pelo exercício parecem estar
relacionados com a ativação do sistema opióide endógeno, visto que a analgesia pósexercício é revertida pela administração de naloxona nos testes de dor isquêmica ou
induzida por pressão ou estimulação da polpa dental (JANAL et al., 1984; HOFFMAN et
al., 2004). Outro possível mecanismo descrito seria o fato de que o estresse produzido
por natação forçada levaria em longo prazo ao aumento das respostas comportamentais
ao estímulo nocivo associado com uma maior expressão da proteína c-Fos neuronal na
medula espinhal, assim como produziria uma diminuição da ativação dos receptores
GABA envolvidos na hiperalgesia pós-exercício (QUINTERO et al., 2003; SUAREZ-ROCA
et al., 2008).
Contudo, pouco se sabe como o treinamento físico crônico poderia modular as respostas
de dor, sendo os dados da literatura ainda pouco conclusivos. Tendo em vista a escassez
de resultados, decidimos então investigar como o treinamento físico de intensidade leve
tanto agudo como crônico poderia influenciar na dor induzida por estimulação térmica e
química em ratos.
MATERIAIS E MÉTODOS
Animais
Foram utilizados ratos machos Wistar (220 - 250g) provenientes do Biotério do Núcleo de
Pesquisas em Plantas Medicinais - NPPM da Universidade Federal do Piauí. Os ratos
foram divididos em quatro grupos: sedentários, falsa-natação (sham), natação aguda e
natação crônica (7 e 28 dias). Todos os procedimentos foram feitos de acordo com
Colégio Brasileiro de Experimentação Animal (COBEA).
Treinamento Físico
O modelo de exercício escolhido foi a natação adaptada, previamente descrita na
literatura (DIAS et al., 2007). Os ratos nadaram em um tanque com água mantida em
temperatura controlada de 30 ± 2 °C, sendo os grupos exercitados divididos em agudos (1
única sessão) e treinados (7 e 28 dias) em uma intensidade considerada leve, durante 5
minutos por dia, sem sobrecarga. Os animais dos grupos sham eram apenas colocados
na água durante os referidos períodos por um tempo de 5 segundos, a fim de eliminar o
efeito do estresse produzido pela entrada na água. Os animais sedentários
permaneceram sem contato com a água, mas sendo manipulados igualmente aos demais
grupos.
Nocicepção Química
Os ratos foram colocados em uma câmara de observação espelhada, e após 1 hora de
habituação submetida ao protocolo de exercício físico, sendo logo em seguida secos com
toalha absorvente. A seguir injetou-se na região plantar da pata traseira direita uma
solução de formalina 1% no volume de 50µL/pata. Para quantificação dos resultados,
observou-se o número de vezes que o animal movimentava a pata que recebeu o
estímulo, em duas fases: Primeira (0 a 10min) e segunda (10 a 60min) (KUPHAL et al.,
2007).
Nocicepção Térmica
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descrito por EDDY & LEIMBACH (1953), e modificado por O'CALLAGHAN & HOLTZMAN
(1975), para determinar a latência de retirada da pata no tempo basal e após os
protocolos de exercício físico de natação. Os ratos foram colocados sobre uma placa
quente com uma fonte de calor mantida a uma temperatura constante de 54 ± 1°C. A
latência para a emissão do comportamento de lamber uma das patas posteriores ou saltar
foi utilizada para definir a nocicepção. O tempo de latência para a resposta foi registrado
com um cronômetro e o tempo de corte utilizado foi de 30s.
Análise Estatística
Os resultados foram expressos na forma de (média ± EPM, n=8/grupo). Para comparação
entre os grupos utilizamos Analise de Variância – ANOVA seguida do teste de Tukey.
Foram considerados como sendo significativos valores de p < 0,05.
RESULTADOS
A análise dos resultados mostrou que a prática de exercício físico influencia diretamente
na dor induzida por estímulos térmicos e químicos em ratos. Na figura 1 são apresentados
os valores médios dos animais sedentários, sham e natação aguda. Não houve alteração
entre os valores dos ratos sedentários e sham no grupo agudo. Todavia, em relação aos
ratos sedentários, os treinados agudamente apresentaram um aumento significativo na
latência à dor (19,1 ± 1,2 vs 28,2 ± 2,4 s.).
Figura 1 – Efeito do exercício físico de natação aguda sobre o tempo de latência no teste da placa
quente. Cada grupo é composto de 8 ratos. Os dados são expressos como média ± EPM,
avaliados por ANOVA seguida pelo teste de Tukey. * p < 0,05, natação aguda vs sedentário.
Na figura 2 são apresentados os valores médios dos ratos sedentários, sham e natação
crônica (7dias). Comparados aos ratos sedentários e aos sham, observamos que os ratos
treinados cronicamente apresentaram valores significativamente maiores na latência da
resposta nociceptiva no teste da placa quente (19,1 ± 1,2 e 19,7 ± 1,2 vs 25,3 ± 1,0 s),
não ocorrendo alteração entre os valores dos ratos sedentários e sham.
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Figura 2 – Efeito do exercício físico de natação crônica (7 dias) sobre o tempo de latência no teste
da placa quente. Cada grupo é composto de 8 ratos. Os dados são expressos como média ±
EPM, avaliados por ANOVA seguida pelo teste de Tukey. ** p < 0,01, natação 7 dias vs sedentário
e # # p < 0,01 natação 7 dias vs sham.
Na figura 3 apresentamos os valores médios dos ratos sedentários, sham e treinados (28
dias). Não observamos alterações nos valores médios entre os ratos dos grupos
sedentários e sham treinados cronicamente (28 dias). Em contrapartida, ao se comparar
os ratos sedentários e sham com os ratos treinados, observou-se um aumento
significativo na latência da resposta nociceptiva (19,1 ± 1,2 e 18,0 ± 1,7 vs 26,6 ± 1,1s.).
Figura 3 – Efeito do exercício físico de natação crônica (28 dias) sobre o tempo de latência no
teste da placa quente. Cada grupo é composto de 8 ratos. Os dados são expressos como média ±
EPM, avaliados por ANOVA seguida pelo teste de Tukey. * p < 0,05, natação 28 dias vs
sedentário e # p < 0,05 natação 28 dias vs sham.
O treinamento físico agudo de natação também mostrou ser capaz de alterar os
parâmetros de nocicepção induzida por estimulação química. Na figura 4 são mostrados
os valores médios dos ratos sedentários, sham e treinados agudamente frente à
estimulação química pelo teste da formalina. Comparados ao grupo sedentário, tanto os
ratos sham quanto os treinados apresentaram uma diminuição significativa da nocicepção
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vs 26,3 ± 3,0 e 17,0 ± 2,4). Já na segunda fase do teste da formalina, não se observou
alterações significativas entre os grupos sedentários e sham. Entretanto, comparados aos
ratos sedentários, os ratos treinados agudamente apresentaram uma diminuição
significativa da resposta nociceptiva da formalina (painel (b)(187,6 ± 20,3 vs 377,1 ±
62,0)).
Figura 4 – Efeito do exercício físico de natação aguda sobre a nocicepção induzida pela formalina
1%. No painel A estão os valores médios da primeira fase do teste (0 a 10 min.) e no B a segunda
fase do teste (10 a 60 min.). Os dados são expressos como média ± EPM, avaliados por ANOVA
seguida do teste de Tukey com 8 ratos por grupo. ** p < 0,01 sham vs sedentário e *** p < 0,001
natação agudo vs sedentário na primeira fase. * p < 0,05 natação agudo vs sedentário na segunda
fase.
DISCUSSÃO
Os resultados mostrados nesse estudo indicam que o exercício físico agudo e crônico de
natação numa intensidade leve, promove alteração na resposta nociceptiva induzida por
estímulo térmico (placa quente) e químico (formalina).
Em seres humanos vários estudos têm enfatizado a importância do melhor entendimento
do comportamento da dor. A fibromialgia é uma condição comum associada com dor
central de transformação anormal, dor crônica generalizada, sensibilidade em vários
pontos no corpo, fadiga e alterações do sono (GOLDENBERG, 2009). Nos últimos anos, a
prática regular de atividade física tem sido cada vez mais prescrito como tratamento não
farmacológico para a dor como a que ocorre na fibromialgia (BUSCH et al., 2002;
KURTZE, 2004; KURTAIS et al., 2006; BUSCH et al., 2008).
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induzida pela formalina que parece estar relacionada ao próprio esforço ou a tentativa de
fuga (QUINTERO et al., 2000). Por outro lado, esses resultados são divergentes dos
encontrados em outros estudos, onde este fenômeno não aconteceu (KUPHAL et al.,
2007). Nossos resultados contrastam com o primeiro estudo, tendo em vista que a
natação forçada produziu uma diminuição da nocicepção na primeira fase do teste da
formalina, que pode ser explicada pela ativação do controle inibitório descendente
modulando a transmissão nociceptiva na medula espinhal, assim como na segunda fase,
que provavelmente envolveria outros mecanismos como inibição direta da ativação das
terminações aferentes primárias ou da liberação de mediadores inflamatórios, dados
esses corroborando em parte com o segundo estudo. Em relação à estimulação térmica,
o protocolo agudo mostrou diminuição da nocicepção dos animais que nadaram em
relação aos sedentários, fenômeno esse que não foi observado com os animais que
apenas entraram na água, sugerindo que apenas o estresse de entrada na água não seria
capaz de promover a resposta antinociceptiva evidenciada.
Vários mecanismos são propostos para explicar como o estresse induzido pelo nado
forçado poderia influenciar na resposta nociceptiva em ratos. Inúmeros autores têm
proposto que o estresse induzido pelo nado forçado envolveria não somente a ativação de
receptores periféricos, mas também teria um componente central, onde os exercícios
físicos reduziriam a ativação dos receptores GABA que estariam envolvidos no
mecanismo da hiperalgesia (ENNA & MCCARSON, 2006; SUAREZ-ROCA et al., 2008;
ANSELONI & GOLD, 2008).
O sistema opióide tem relação direta com o mecanismo da dor, onde vários autores têm
enfatizado sua correlação com o exercício físico e dor em seres humanos (RASHIQ et al.,
2003; GROSS et al., 2008). Em modelos animais, ao se estudar a participação do sistema
opióide na dor induzida pelo nado forçado, se observou que após 3 dias de exercício
ocorria um aumento na nocicepção térmica. Nossos resultados vão de encontro a esses,
tendo em vista que se observou ação antinociceptiva após o nado forçado em todos os
períodos estudados. Vale salientar também que houve diferença no período de realização
do exercício, pois no presente estudo o treinamento ocorreu durante 7 e 28 dias. No
protocolo crônico observamos que após o treinamento tanto de 7 quanto de 28 dias, os
ratos apresentaram uma diminuição na nocicepção térmica. Esse fato não pode ser
atribuído ao estresse de entrada na água, pois o grupo sham apresentou valores de
latência semelhantes aos sedentários nos dois protocolos crônicos. Dessa forma, o
treinamento crônico de natação em intensidade baixa em longo prazo, poderia estar
levando à liberação de substâncias modulatórias, o que independeria da situação
depressiva que o animal se encontra após certo tempo na água, visto que no decorrer dos
protocolos crônicos essa redução da nocicepção desaparece nos animais sham.
CONCLUSÃO
O exercício físico de intensidade leve feito agudamente promoveu uma diminuição da
nocicepção química induzida por formalina 1%. Em relação à nocicepção térmica, tanto o
exercício feito agudamente como o treinamento de 7 e 28 dias promoveu uma diminuição
na nocicepção no teste da placa quente. Devido à escassez de resultados na literatura,
sugerimos novos estudos a fim de elucidar os mecanismos pelos quais o treinamento
crônico pode modular as respostas de dor.
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BIOGRAFIA DOS AUTORES (AUTHORS BIOGRAPHY)
Name (Nome): Moisés Tolentino Bento-Silva
Employment (Atividade Profissional): Educador Físico e Pesquisador
Degree (Titulação): MSc. Em Farmacologia e doutorando em Farmacologia
FAMED-UFC.
Research interests (Interesses de Pesquisa): Fisiologia do Exercício,
Fisiologia Gatrintestinal e Motilidade Gatrintestinal.
E-mail: [email protected]
Name (Nome): Marcos Antônio Pereira dos Santos
Employment
(Atividade
Profissional):
Educador
Físico
e
Treinador
Desportivo
Degree (Titulação): Doutorando em Biotecnologia - RENORBIO
Research interests (Interesses de Pesquisa): Fisiologia do exercício e
Doping
E-mail: [email protected]
Name (Nome): Fernanda Regina de Castro Almeida
Employment (Atividade Profissional): Professora Universitária, Chefe do
Laboratório de Dor e coordenadora do Mestrado em Farmacologia da UFPI.
Degree (Titulação): Doutora em Farmacologia pela Faculdade de Medicina de
Ribeirão Preto – USP.
Research interests (Interesses de Pesquisa): Farmacologia da Dor e
Inflamação
E-mail: [email protected]