Efeitos da atividade física intensa e moderada sobre a enfisema pulmonar por Viviani Barnabé - Versão HTML

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VIVIANI BARNABÉ

Efeitos da atividade física intensa e

moderada sobre o enfisema pulmonar

Tese apresentada à Faculdade de

Medicina da Universidade de São

Paulo para obtenção do título de

Doutor em Ciências

Programa de: Ciências Médicas

Área de concentração: Educação e

Saúde

Orientador: Prof. Dr. Milton de

Arruda Martins

São Paulo

2010

VIVIANI BARNABÉ

Efeitos da atividade física intensa e

moderada sobre o enfisema pulmonar

Tese apresentada à Faculdade de

Medicina da Universidade de São

Paulo para obtenção do título de

Doutor em Ciências.

Área de concentração: Educação e

Saúde

Orientador: Prof. Dr. Milton de

Arruda Martins

São Paulo

2010

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)

Preparada pela Biblioteca da

Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo

©reprodução autorizada pelo autor

Barnabé, Viviani

Efeitos da atividade física intensa e moderada sobre o enfisema pulmonar / Viviani Barnabé. -- São Paulo, 2010.

Tese(doutorado)--Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo.

Programa de Ciências Médicas. Área de concentração: Educação e Saúde.

Orientador: Milton de Arruda Martins.

Descritores: 1.Enfisema pulmonar 2.Doença pulmonar obstrutiva crônica 3.Atividade física 4.Reabilitação 5.Ratos Wistar

USP/FM/DBD-342/10

DEDICATÓRIA

A minha família,

pelo amor e

dedicação

em todos os

momentos.

AGRADECIMENTOS

AGRADECIMENTOS

À Deus, por me possibilitar esta caminhada e me prover de condições físicas, emocionais e intelectuais para chegar até este momento.

Aos meus pais, pela dedicação, ensinamentos e lições de vida. Por terem me ensinado a pescar o peixe. Sou muito grata.

À minha irmã, pelo companheirismo de sempre, pelo bom humor e apoio incondicional. E ao meu cunhado “Espanhol”, pela pessoa humana e amiga que é.

Aos meus filhos, Guilherme e Henrique, pelo amor e pelas lições que aprendi com eles as quais me fizeram uma pessoa melhor, mais tolerante, mais compreensiva e mais feliz; amo vocês.

Ao Prof. Milton de Arruda Martins, meu orientador, minha admiração e gratidão pelos ensinamentos profissionais e pelos exemplos de caráter e retidão.

À Fernanda Deggobi Tenório Quirino dos Santos Lopes, co-autora deste trabalho, me acompanhou nesta longa jornada e me auxiliou a slucionar minhas dificuldades.

À Beatriz Saraiva-Romanholo, amiga inestimável, fundamental na conclusão deste trabalho. Sempre com bons conselhos e uma bondade divina, sou eternamente grata.

À Maria do Patrocínio Tenório Nunes, minha amiga, banca da minha qualificação, pessoa inteligente, perspicaz, sempre com boas sugestões.

Amigos e companheiros de pesquisa, Clarisse, Carla, Alessandra Choqueta, Rogério entre outros, que além do carinho, estiveram sempre dispostos a auxiliar e colaborar para o bom andamento do trabalho.

Aos alunos da UNICID que participaram em momentos diferentes do desenvolvimento do trabalho, meu muito obrigada.

À Tatiana Pecego Grillo, que bom poder contar com sua amizade, sempre! Sua colaboração no trabalho foi fundamental, em vários momentos.

Ao Corpo Administrativo do LIM-20, sempre solícitos, meus sinceros agradecimentos.

EPÍGRAFE

Que Deus não permita que eu perca o ROMANTISMO,

mesmo eu sabendo que as rosas não falam.

Que eu não perca o OTIMISMO,

mesmo sabendo que o futuro que nos espera não é assim tão alegre Que eu não perca a VONTADE DE VIVER,

mesmo sabendo que a vida é, em muitos momentos, dolorosa...

Que eu não perca a vontade de TER GRANDES AMIGOS,

mesmo sabendo que, com as voltas do mundo,

eles acabam indo embora de nossas vidas...

Que eu não perca a vontade de AJUDAR AS PESSOAS,

mesmo sabendo que muitas delas são incapazes de ver,

reconhecer e retribuir esta ajuda.

Que eu não perca o EQUILÍBRIO,

mesmo sabendo que inúmeras forças querem que eu caia

Que eu não perca a VONTADE DE AMAR,

mesmo sabendo que a pessoa que eu mais amo,

pode não sentir o mesmo sentimento por mim...

Que eu não perca a LUZ e o BRILHO NO OLHAR,

mesmo sabendo que muitas coisas que verei no mundo,

escurecerão meus olhos...

Que eu não perca a GARRA,

mesmo sabendo que a derrota e a perda

são dois adversários extremamente perigosos.

Que eu não perca a RAZÃO,

mesmo sabendo que as tentações da vida são inúmeras e deliciosas.

Que eu não perca o SENTIMENTO DE JUSTIÇA,

mesmo sabendo que o prejudicado possa ser eu.

Que eu não perca o meu FORTE ABRAÇO,

mesmo sabendo que um dia meus braços estarão fracos...

Que eu não perca a BELEZA E A ALEGRIA DE VER,

mesmo sabendo que muitas lágrimas brotarão dos meus olhos

e escorrerão por minha alma...

Que eu não perca o AMOR POR MINHA FAMÍLIA,

mesmo sabendo que ela muitas vezes me exigiria

esforços incríveis para manter a sua harmonia.

Que eu não perca a vontade de DOAR ESTE ENORME AMOR

que existe em meu coração,

mesmo sabendo que muitas vezes ele será submetido e até rejeitado.

Que eu não perca a vontade de SER GRANDE,

mesmo sabendo que o mundo é pequeno...

E acima de tudo...

Que eu jamais me esqueça que Deus me ama infinitamente,

que um pequeno grão de alegria e esperança dentro de cada um

é capaz de mudar e transformar qualquer coisa, pois....

A VIDA É CONSTRUÍDA NOS SONHOS

E CONCRETIZADA NO AMOR!

Amorosamente,

Francisco Cândido Xavier

Esta dissertação está de acordo com:

Referências: adaptado de International Committee of Medical Journals Editors (Vancouver)

Universidade de São Paulo. Faculdade de Medicina. Serviço de Biblioteca e Documentação. Guia de apresentação de dissertações, teses e monografias.

Elaborado por Anneliese Carneiro da Cunha, Maria Julia de A. L. Freddi, Maria F. Crestana, Marinalva de Souza Aragão, Suely Campos Cardoso, Valéria Vilhena. São Paulo: Serviço de Biblioteca e Documentação; 2005.

Abreviaturas dos títulos dos periódicos de acordo com List of Journals Indexed in Index Medicus.

SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS

RESUMO

SUMMARY

1.INTRODUÇÃO.............................................................................................1

1.1DPOC.........................................................................................................1

1.1.1 Definição, Prevalência e Mortalidade.....................................................1

1.1.2 Etiologia, Quadro Clínico e Classificação...............................................5

1.1.3 Fisiopatologia........................................................................................10

1. 2 Reabilitação Pulmonar............................................................................14

1.2.2 Atividade Fisica Aeróbica.....................................................................17

1.2.3 Modelos Experimentais de DPOC........................................................20

2. OBJETIVOS...............................................................................................27

3. MÉTODOS.................................................................................................29

3.1 Protocolo Experimental............................................................................29

3.1 Indução do Enfisema...............................................................................30

3.2 Grupos Experimentais.............................................................................31

3.3 Treinamento Físico..................................................................................32

3.4 Protocolo de Treinamento Físico............................................................34

3.5 Avaliação da Mecânica Pulmonar...........................................................35

3.6 Avaliação Morfométrica..........................................................................37

3.7 Intercepto Linear Médio..........................................................................38

3.8 Mensuração de Fibras Colágenas e Elásticas no Parênquima

Pulmonar.......................................................................................................39

3.8 Imuno-Histoquímica..................................................................................40

3.9 Análise Estatística....................................................................................40

4. RESULTADOS...........................................................................................43

4.1 Peso Corpóreo dos Animais....................................................................43

4.2. Mecânica Respiratória............................................................................44

4.3. Intercepto Alveolar Médio.......................................................................48

4.4. Proporção de Fibras Colágenas no Parênquima Pulmonar...................51

4.4 Análise da Expressão de Isoprostano-8..................................................53

5.DISCUSSÃO...............................................................................................56

6.CONCLUSÕES...........................................................................................69

7.REFERÊNCIAS..........................................................................................71

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 (A) e (B) Fotos da esteira ergométrica adaptada para ratos, com os animais em treinamento.................................................................33

Figura 2 Sistema para medida de mecânica pulmonar em pequenos animais (Flexivent-Scireq)...........................................................................36

Figura 3 Fotos A e B do retículo utilizado para quantificação do diâmetro alveolar médio e de uma fatia de tecido pulmonar sem

sobreposição do retículo................................................................38

Figura 4 Gráfico do peso corpóreo dos cinco grupos de animais.................44

Figura 5 Gráfico da Resistência do sistema respiratório (Rrs) inicial e final dos cinco grupos estudados...........................................................46

Figura 6 Gráfico dos valores da elastância do sistema respiratório (Ers) inicial e final nos cinco grupos experimentais.................................47

Figura 7 Valores de Lm (média e desvio padrão) nos cinco grupos

Experimentais.................................................................................49

Figura 8 Fotomicrografias do parênquima pulmonar dos animais dos 5

grupos experimentais......................................................................50

Figura 9 Valores da proporção de fibras de colágeno (média e

desvio padrão) no parênquima alveolar nos cinco grupos

experimentais.................................................................................52

Figura 10 Valores referentes à intensidade da expressão do Isoprostano-8

no parênquima alveolar dos cinco grupos experimentais............54

RESUMO

Barnabé, V. Efeitos da atividade física intensa e moderada sobre o enfisema pulmonar [Tese]. São Paulo: Faculdade de Medicina,

Universidade de São Paulo; 2010.

INTRODUÇÃO: Em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica a reabilitação pulmonar tem demonstrado ser efetiva sobre diversos aspectos, incluindo a melhora física e emocional nas atividades diárias com

conseqüente melhora da qualidade de vida e diminuição da dispnéia.

Embora os resultados benéficos da atividade física estejam bem

documentados, não se sabe, ao certo, os efeitos do exercício físico sobre a lesão pulmonar em pacientes enfisematosos. OBJETIVO: Verificar o efeito pulmonar de dois protocolos de atividade física (intensidade leve-moderada e alta), em ratos Wistar com enfisema pulmonar induzido pela administração intratraqueal de papaína. MÉTODOS: Os animais foram divididos em 5

grupos. Destes, 3 grupos receberam administração intratraqueal de solução de papaína, sendo que um deles permaneceu sedentário (PS) e os outros dois realizaram atividade física intensa (PHE) ou moderada (PME) por 10

semanas após a instalação do enfisema (40 dias após a instilação). O

mesmo aconteceu com o grupo que recebeu solução salina (NaCl 0,9%), sendo que um deles permaneceu sedentário (SS) e o outro realizou

atividade física intensa (SHE). Foram realizadas medidas de função pulmonar, medidas morfométricas, de densidade de fibras colágenas e elásticas e avaliação imuno-histoquímica da expressão de isoprostano-8 no tecido pulmonar. RESULTADOS: Houve aumento significativo nos valores de intercepto linear médio (Lm) nos três grupos que receberam papaína, evidenciando a presença de enfisema pulmonar. O grupo PHE mostrou um aumento maior dos valores de Lm quando comparado os grupos PS e PME

(p < 0,001). Também foram observados valores da elastância do sistema respiratório significativamente menores nos grupos que receberam instilação de solução de papaína (PS, PME e PHE), comparados aos grupos que

receberam instilação de solução salina (SS e SHE) (p < 0,001). Os grupos que receberam solução de papaína mostraram um discreto aumento na

proporção do volume de fibras colágenas quando comparados com os

animais que receberam solução salina (SS e SHE) (p = 0.049).

CONCLUSÃO: A atividade física intensa piorou a destruição alveolar em nosso modelo de enfisema pulmonar em ratos, sem efeito no

remodelamento e na função pulmonar.

Descritores: enfisema pulmonar, Doença pulmonar obstrutiva crônica, atividade física, reabilitação, ratos Wistar.

SUMMARY

Barnabé, V. Effects of high and mild exercise training on

pulmonary emphysema. [thesis]. São Paulo: School of Medicine, University of São Paulo; 2010.

INTRODUTION: In patients with pulmonary obstructive chronic disease the pulmonary rehabilitation has shown to be effective in several aspects, including the physical and emotional improvement in the daily activities with consequent improvement in quality of life and the decrease of dyspnea.

Although the favorable results of the physical activity are well established, it is uncertain the effects of the physical activities on the pulmonary injury in patients with enphysema. OBJECTIVE: The purpose of the present study was to evaluate if physical exercise of different intensity (moderate and high-intensity) have different effects on the development of protease-induced emphysema in rats. METHODS: The animals were divided in five groups.

From this, three groups received intratracheal instillation of papain, being that one of them remained sedentary (PS) and the other two performed intense physical activity (PHE) or moderate (PME) for ten weeks after the installation of emphysema (40 days after the instalation). The same happened to the group that received saline solution (NaCl 0.9%), one of that remained sedentary (SS) and the other one performed intense physical activity (SHE).

We performed measurements of pulmonary function, lung morphometry, density of collagen and elastic fibers and the expression of 8-isoprostane in the pulmonary issue. RESULTS: There was significant increase in the values of the mean linear intercept. There was significant increase in the values of the mean linear intercept (Lm) in the three groups that received papaina, making evident the presence of pulmonary emphysema. The group PHE

shows a major increase in the values of Lm when compared with the groups PS and PME (p < 0.001). We also observed significant minor elastance values of the respiratory system in the groups that received solution of papain-instilation (PS, PME e PHE), compared with the groups that received saline solution (SS e SHE) (p < 0.001). The groups that received papain-solution showed a discreet increase in the proportion of the value of collagen fibers when compared to the animals that received saline solution (SS e SHE) (p = 0.049). CONCLUSION: The intense physical activity worsens the alveolar destruction in our model of pulmonary enphysema in rats, without effect in the pulmonary remodeling and in the pulmonary function.

Keywords: pulmonary emphysema, cronic obstructive pulmonary disease, physical activity, rehabilitation, Wistar rats.

INTRODUÇÃO

INTRODUÇÃO

2

1.Introdução

1.1DPOC

1.1.1 DEFINIÇÃO, PREVALÊNCIA E MORTALIDADE

A Doença Pulmonar obstrutiva Crônica (DPOC) é definida com “uma

doença capaz de ser evitada e tratada, apresentando alguns efeitos extra pulmonares significativos que podem contribuir para a sua gravidade em alguns pacientes. O componente pulmonar é caracterizado por limitação ao fluxo aéreo não totalmente reversível, geralmente progressiva e associada a uma resposta inflamatória anormal do pulmão a partículas ou gases nocivos”

(Rabe et al., 2009).

A limitação ao fluxo aéreo da DPOC é causada por uma mistura entre doença de pequenas vias aéreas (bronquiolite obstrutiva) e destruição do parênquima alveolar (enfisema pulmonar) e a contribuição relativa de cada uma delas varia de indivíduo para indivíduo (Rabe et al., 2008).

A DPOC é uma das principais causas mundiais de morbidade e

mortalidade e resulta em um impacto social e econômico crescente. A Viviani Barnabé Tese de Doutorado - USP

INTRODUÇÃO

3

prevalência, a morbidade e a mortalidade variam entre países e entre grupos diferentes de um mesmo país, em geral relacionadas diretamente à

prevalência do tabagismo. Em muitos países, a poluição do ar devido à queima de biomassa (carvão, lenha entre outros combustíveis) tem sido identificada também como importante fator de risco (Rabe et al.,2007).

A prevalência da DPOC pode variar muito em razão de diferenças nos métodos de levantamento, nos critérios de diagnóstico e nas abordagens analíticas (Halbert et al., 2006). A maioria dos dados mundiais mostra que menos de 6% da população afirma ter a doença, o que reflete o

subreconhecimento e subdiagnóstico da DPOC (van de Boom et al., 1998).

Por outro lado, estudos realizados em diversos países com métodos

padronizados, incluindo parâmetros espirométricos, mostram evidências de que, em indivíduos com mais de 40 anos, a prevalência de DPOC pode chegar a cerca de 25% (Rabe at al., 2007). No Brasil, os dados de

prevalência, obtidos por meio de questionários de sintomas, estimam a DPOC em adultos com mais de 40 anos em 12% da população segundo o II Consenso Brasileiro sobre DPOC de 2004. Na cidade de São Paulo a

prevalência da DPOC varia de 6 a 15,8% em indivíduos maiores de 40 anos.

A prevalência da doença aumenta progressivamente com a idade,

acompanhando a perda funcional pulmonar que ocorre em todos os

indivíduos (Menezes et al. 2005).

Viviani Barnabé Tese de Doutorado - USP

INTRODUÇÃO

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Dados do DATASUS* mostram que bronquite crônica e enfisema

pulmonar foram responsáveis por cerca de 170.000 internações em 2007 no sistema público de saúde em todo o Brasil, representando um total de 1,5%

do total de internações em hospitais públicos (Menezes et al. 2005).

Em 1990, a DPOC ocupava o sexto lugar como causa de morte no

mundo e deverá ficar em terceiro lugar em 2020 (Lopez et al., 2006). Essa mortalidade elevada está associada ao aumento do tabagismo e ao aumento na expectativa de vida da população. Em 2000, o número de mortes por DPOC nos Estados Unidos foi maior nas mulheres (59.938) com relação aos homens (59.118), porém o índice de mortalidade entre os homens é

ligeiramente mais alto do que o observado nas mulheres. (Rabe et al., 2007).

No Brasil, nos últimos 20 anos, vem crescendo o número de óbitos por DPOC em ambos os sexos. A DPOC apresentou taxa de mortalidade que

variou de 7,88 para 19,04 em cada 100.000 habitantes nas décadas de 1980

e 1990, passando a ocupar da 4a para a 7a posição entre as principais causas de morte (Jardim et al., 2004).

Viviani Barnabé Tese de Doutorado - USP

INTRODUÇÃO

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1.1.2 ETIOLOGIA, QUADRO CLÍNICO E CLASSIFICAÇÃO

A principal causa da DPOC é o tabagismo. Entretanto, estudos

epidemiológicos mostram evidências consistentes de que não fumantes também podem desenvolver obstrução crônica ao fluxo aéreo (Behrendt et al., 2005).

O fator de risco genético mais evidente é a deficiência de alfa-1

antitripsina, uma proteína responsável por mais de 90% da capacidade antiproteolítica do trato respiratório. Sua ausência provoca um

desenvolvimento prematuro e acelerado de enfisema panlobular associado à diminuição da função pulmonar e que ocorre tanto em fumantes quanto em não fumantes (Rabe et al., 2009; Jardim et al., 2006).

As exposições ocupacionais incluem poeiras orgânicas e inorgânicas e agentes químicos. Estas exposições contribuem de 10 a 20% para os sintomas e comprometimento funcional da DPOC (Balmes et al., 2003).

O ar resultante da queima de biomassa em habitações pouco

ventiladas representa um fator de risco importante para o desenvolvimento a DPOC, principalmente entre mulheres em países em desenvolvimento.

Existem evidências crescentes de que a poluição atmosférica também é um fator de risco importante para o desenvolvimento da DPOC, embora não Viviani Barnabé Tese de Doutorado - USP

INTRODUÇÃO

6

esteja totalmente estabelecida sua real contribuição para o desenvolvimento da DPOC. Outros fatores relevantes para a predisposição da DPOC são sexo, as infecções respiratórias, o crescimento e o desenvolvimento pulmonar, o nível socioeconômico, o estado nutricional e as comorbidades (Salvi e Barnes, 2009; Rabe et al., 2007).

Os sintomas mais freqüentes encontrados nos pacientes com DPOC

são: dispnéia, tosse, expectoração e fadiga. Os sintomas, além de

constituírem um desfecho clínico, contribuem em outros desfechos, como tolerância ao exercício e qualidade de vida (Jardim et al., 2006).

O componente pulmonar manifesta-se inicialmente com a tosse que é

o sintoma mais encontrado, pode ser diária ou intermitente e pode preceder a dispnéia ou aparecer simultaneamente a ela. O aparecimento da tosse no fumante é tão freqüente que muitos pacientes não a percebem como

sintomas de doença, considerando-a como o “pigarro do fumante”. A tosse produtiva ocorre em aproximadamente 50% dos fumantes. A presença de sintomas respiratórios crônicos no paciente com hábito tabágico (cigarro, cigarrilha, cachimbo, charuto) deve levar à suspeita clínica de DPOC (Jardim et al.,2004).

A dispnéia é o principal sintoma associado à incapacidade, redução da qualidade de vida e pior prognóstico. É geralmente progressiva com a evolução da doença, provocando redução progressiva das atividades do Viviani Barnabé Tese de Doutorado - USP

INTRODUÇÃO

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portador de DPOC até a incapacidade. Muitos pacientes só referem a dispnéia numa fase mais avançada da doença, pois atribuem parte da incapacidade física ao envelhecimento e à falta de condicionamento físico (ODonnell,et al.1992; Eltayara et al. 1996; Ambrosino e Scano, 2001; Calverley e Kouloris, 2005; Jardim et al. 2004; Jardim et al.,2004).

A dispnéia da DPOC é, classicamente, associada à sensação

resultante do esforço gerado para contrapor o aumento da resistência das vias aéreas. Um segundo mecanismo está ligado ao aprisionamento de ar e à hiperinsuflação, com conseqüente rebaixamento do diafragma e menor eficiência da musculatura respiratória, gerando maior gasto energético e sensação de desconforto. Respostas à hipoxemia, hipercapnia e acidose são um terceiro mecanismo relatado como potencial gerador de dispnéia.

Nos últimos anos, a descrição da limitação ao fluxo expiratório (LFE) e da hiperinsuflação dinâmica, como fatores fundamentais associados à dispnéia, trouxeram uma nova compreensão da fisiopatologia da DPOC (ODonnell,et al.1999; Hadcroft e Calverley, 2001; ODonnell, et al. 2001; Calverley e Kouloris, 2005).

Em uma curva fluxo-volume normal, observamos que o fluxo

expiratório gerado não é máximo; aumentos da demanda ventilatória são obtidos por aumento do fluxo. A maioria dos indivíduos saudáveis não apresenta LFE mesmo durante atividades físicas intensas. Pacientes com LFE atingem seu fluxo máximo durante o volume corrente e, em

Viviani Barnabé Tese de Doutorado - USP

INTRODUÇÃO

8

conseqüência, para adequarem a demanda ventilatória, são obrigados a aumentar o volume pulmonar, tornando-se hiperinsuflados em repouso ou tendendo a desenvolver hiperinsuflação dinâmica aos esforços, o que reduz a tolerância ao exercício (Kouloris et al.,2007; ODonnell,et al.2001; Calverley e Kouloris, 2005; Lecture, 2000)

Embora esta resposta não seja universal, pacientes que adotam esta estratégia comprometem sua mecânica respiratória devido ao encurtamento do diafragma, que o torna menos eficiente, e pela pressão positiva expiratória final (que impõe uma carga inspiratória), gerando maior gasto energético para manter a ventilação adequada. Esse mecanismo tem sido descrito como dissociação neuromecânica, na qual o paciente necessita de um esforço inspiratório muito grande para gerar pequenas variações de volume (Ayers et al., 2001; Aliverty et al.,2004; Calverley, 2004).

A realização de atividade física está significativamente prejudicada em muitos pacientes com DPOC, alterando de maneira significativa sua

qualidade de vida, visto que há comprometimento na realização das

atividades de vida diária. A patogênese da limitação ao exercício é complexa e envolve perda da força dos músculos respiratórios, alterações das trocas gasosas e anormalidades na mecânica pulmonar, além de fraqueza

muscular nos membros superiores e inferiores. O principal sintoma

responsável por esta limitação é o desconforto respiratório (dispnéia), desencadeado quando os pacientes realizam tarefas da vida diária. Esta Viviani Barnabé Tese de Doutorado - USP

INTRODUÇÃO

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diminuição da capacidade física leva o paciente à inatividade, o que resulta em menor tolerância ao exercício, criando assim, um ciclo vicioso que evolui até que o paciente fique dependente. Como é difícil realizar medições confiáveis das atividades de vida diária dos pacientes, as medidas fisiológicas de capacidade de exercício, realizadas em laboratórios são, geralmente, utilizadas como marcadores deste desfecho (Jardim et al., 2006; Rabe et al., 2009).

O diagnóstico de DPOC é realizado com base na apresentação clínica dos sintomas e nos exames de espirometria, radiológicos e pH, sendo a espirometria obrigatória, devendo ser realizada antes e após broncodilatador e de preferência em uma fase estável da doença. Os valores espirométricos permitem a avaliação de uma multiplicidade de parâmetros, porém os mais importantes do ponto de vista de aplicação clínica são a CVF (capacidade vital forçada), o VEF1 (volume expiratório forçado no primeiro segundo), e a relação VEF1/CVF, pois mostram menor variabilidade inter e intra-individual (Jardim et al., 2004).

A DPOC pode ser classificada, de modo simples, em quatro estágios; segundo índices espirométricos (Tabela 1), sendo as medidas de VEF1 e da relação VEF1/CVF recomendadas para o diagnóstico e avaliação da

gravidade da DPOC, mas o grau de reversibilidade da obstrução pulmonar não é mais recomendado para diagnóstico ou prognóstico de resposta ao Viviani Barnabé Tese de Doutorado - USP

INTRODUÇÃO

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tratamento a longo prazo com broncodilatadores ou corticóides (Rabe et al., 2007).

TABELA 1 – Classificação espirométrica da gravidade da DPOC

Estádio I - Doença leve

VEF1/CVF < 0,70

VEF1 > 80% do previsto

VEF1/CVF < 0,70

Estádio II – Moderada

50 < VEF1 < 80% do previsto

VEF1/CVF < 0,70

Estádio III – Grave

30 < VEF1 < 50% do previsto

VEF1/CVF < 0,70

Estádio IV – Muito grave

VEF1 < 30% do previsto

VEF1 < 50% do previsto mais

insuficiência respiratória

- baseada no VEF1 pós brocodilatador.

1.1.3 FISIOPATOLOGIA

As alterações características da DPOC são encontradas no

parênquima pulmonar, nas vias aéreas proximais, nas vias aéreas

periféricas e na vasculatura pulmonar (Hogg, 2004). O processo inflamatório crônico causa alterações dos bronquíolos (bronquiolite obstrutiva), nos Viviani Barnabé Tese de Doutorado - USP

INTRODUÇÃO

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brônquios (bronquite crônica) e destruição do parênquima pulmonar

(enfisema pulmonar) (Jardim et al., 2004).

A inflamação cursa com o aumento de células inflamatórias

específicas em diferentes regiões do pulmão e alterações estruturais resultantes do processo repetido de lesão e reparo. Em geral, essas alterações inflamatórias e estruturais das vias aéreas aumentam com a gravidade da doença (Rabe et al., 2009). A inflamação nos pacientes com DPOC parece ser uma amplificação da resposta inflamatória normal do sistema respiratório a irritantes crônicos. Os mecanismos responsáveis por esta amplificação não são totalmente conhecidos podendo ser

geneticamente determinados. O excesso de proteinases no pulmão e o estresse oxidativo também estão envolvidos no mecanismo de lesão

inflamatória. A inflamação na DPOC envolve diferentes tipos celulares, principalmente linfócitos, neutrófilos e macrófagos (Barnes et al.,2003; Rabe et al. 2007).

O estresse oxidativo, um desequilíbrio entre oxidantes e

antioxidantes, está aumentado em pacientes com DPOC, principalmente em exacerbações (Biermacki et al., 2003). A presença do estresse oxidativo tem conseqüências importantes em diversos eventos da patogênese da DPOC, como a lesão do epitélio alveolar, a hipersecreção de muco, o

remodelamento da matriz extracelular (MEC) entre outros (Rahman, 2005).

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INTRODUÇÃO

12

Um aspecto importante da patogênese da DPOC é o processo de

remodelamento pulmonar, que afeta principalmente as pequenas vias

aéreas levando as mesmas ao espessamento, fibrose e perda do

acoplamento bronquíolo-alveolar e a perda do parênquima pulmonar

(enfisema). O enfisema contribui para a limitação ao fluxo aéreo por meio da diminuição do recolhimento elástico e as alterações das pequenas vias aéreas aumentam a resistência ao fluxo aéreo. Estes dois componentes geralmente se apresentam em proporções variadas interagindo e

contribuindo para a limitação final ao fluxo aéreo (Jeffery, 2004; Sturton et al.,2008).

Vários componentes da MEC (colágeno, fibras elásticas e

proteoglicanos) podem estar envolvidos no processo de remodelamento pulmonar da DPOC. O espessamento da parede das pequenas vias aéreas é causado principalmente por fibrose envolvendo a lâmina própria, o músculo liso e a adventícia (Jeffery, 2001; Hogg et al., 2007). Estudos com animais expostos à fumaça de cigarro começaram a elucidar os mecanismos de sinalização para o processo fibrótico nas grandes e pequenas vias aéreas (Wang et al. 2003; Wang et al., 2005; Kenyon et al., 2003). Outros estudos em seres humanos demonstraram que a sinalização para o processo

fibrótico está aumentada nas células epiteliais das pequenas vias aéreas de fumantes; associada a oxidantes derivados dessas células que

provavelmente amplificariam a resposta para o processo fibrótico (De Bôer et al., 1998; Takizawa et al., 2001; Wang et al., 2005).

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INTRODUÇÃO

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O processo de remodelamento do enfisema pulmonar é causado

principalmente pelo desequilíbrio entre as proteinases e antiproteinases, podendo ser descrito pelos seguintes eventos: 1. recrutamento de células inflamatórias para o interior dos espaços aéreos; 2. liberação pelas células inflamatórias de proteinases elastolíticas em quantidade maior do que os inibidores, causando lesões em locais específicos da MEC; 3. destruição das células estruturais do pulmão tanto em resposta a perda da MEC quanto por um evento primário e 4. reparo ineficaz de alvéolos e de fibras elásticas e, provavelmente, de outros componentes da MEC resultando em alargamento do espaços alveolares ( Shapiro, 2005).

Finlay et al. (1996) demonstraram que as fibras elásticas do septo alveolar estão alteradas, apresentando fragmentação, em indivíduos com enfisema. Estudos que avaliaram o conteúdo de colágeno no tecido

pulmonar de indivíduos com DPOC demonstraram um aumento histológico e bioquímico de colágeno no parênquima alveolar de enfisematosos com alteração centrilobular (Cardoso et al., 1993; Vlahovic et al. 1999).

Entretanto, os estudos que quantificaram essas fibras mostraram resultados conflitantes. Black e colaboradores (2008) demonstraram em seu estudo preservação da espessura do septo alveolar e diminuição no conteúdo de fibras elásticas no tecido pulmonar de indivíduos com DPOC quando

comparados com indivíduos fumantes sem obstrução. Outro estudo

demonstrou um aumento de volume nos septos alveolares com um aumento Viviani Barnabé Tese de Doutorado - USP

INTRODUÇÃO

14

paralelo de fibras elásticas no tecido pulmonar de pacientes enfisematosos (Vlahovic et al. 1999).

1. 2 REABILITAÇÃO PULMONAR

Gradativamente os pacientes com DPOC diminuem sua habilidade

física e consequentemente sua qualidade de vida. A reabilitação pulmonar tem demonstrado ser efetiva na melhora da tolerância ao exercício e na melhora da qualidade de vida dos pacientes com DPOC. Tem-se visto que essas alterações afetam principalmente os DPOC em estágio moderado a grave (Guell et al., 2000; Rabe et al., 2009).

Entre os objetivos da reabilitação pulmonar destaca-se o aumento da tolerância ao exercício, aumento do metabolismo, redução do nível de dependência do paciente em relação aos cuidados médicos, melhora física e emocional nas atividades diárias com conseqüente melhora da qualidade de vida, diminuição da dispnéia, redução na ventilação, aumento no tempo de realização do teste de endurance entre outros (Rabe et al., 2009; Corso, 2000; Goldstein et al.,1994; Ribeiro et al., 1994; Neder et al., 1997). A intolerância ao exercício nos pacientes com DPOC aparece não somente pela obstrução pulmonar, mas também pela combinação de alguns fatores, entre eles mais recentemente a disfunção dos músculos esqueléticos (Serres et al., 1998; Rabe et al., 2009; Guell et al., 2000).

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INTRODUÇÃO

15

Pacientes com DPOC apresentam alterações pulmonares e extra-

pulmonares. Dentre as alterações pulmonares observa-se o

desenvolvimento ou agravamento da hiperinsuflação pulmonar dinâmica, com aprisionamento aéreo, como uma importante alteração fisiopatológica na exacerbação da DPOC. Os principais mecanismos envolvidos são:

aumento da obstrução ao fluxo aéreo (causada por inflamação,

hipersecreção brônquica e broncoespasmo), acompanhado de redução da retração elástica pulmonar. Todos esses fatores resultam em prolongamento da constante de tempo expiratória, ao mesmo tempo em que se eleva a freqüência respiratória como resposta ao aumento da demanda ventilatória, encurtando-se o tempo para expiração. A hiperinsuflação dinâmica gera aumento substancial da auto-PEEP ou PEEP intrínseca (PEEPi), impondo uma sobrecarga de trabalho à musculatura inspiratória para deflagração de fluxo de ar na inspiração. Por sua vez, a hiperinsuflação também

compromete o desempenho muscular respiratório, modificando a

conformação geométrica das fibras musculares, reduzindo a curvatura diafragmática. Além disso, nos pacientes com doença mais avançada, pode haver diminuição direta da força muscular por uso crônico de

corticosteróides e desnutrição. Nas exacerbações muito graves, pode haver diminuição da resposta do comando neural ( drive) no centro respiratório à hipóxia e à hipercapnia, estas decorrentes do desequilíbrio

ventilação/perfusão e de hipoventilação alveolar, agravando a acidose respiratória e a hipoxemia arterial (Peigang, 2002; Riera, 2001; Orozco-Levi, 2003).

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INTRODUÇÃO

16

Ainda, a destruição da arquitetura pulmonar pode alterar a disposição normal das vias aéreas, contribuindo para o aumento da resistência destas (Barnes, Shapiro, Pauwels, 2003).

Dentre as alterações extra-pulmonares, existem vários estudos

demonstrando a diminuição da endurance do sistema muscular esquelético em pacientes DPOC associado às alterações da função pulmonar (Serres et al., 1998). Atrofia e fraqueza dos músculos periféricos são comuns, levando a redução da capacidade física. Alguns estudos têm verificado o efeito do treinamento em pacientes com DPOC, observando um aumento da força e do tamanho dos músculos periféricos associado à melhora do desempenho na realização da atividade física (Simpson et al., 1992; Clark et al., 2000; Bernard et al., 1999).

A reabilitação pulmonar visa primariamente o treino aeróbico,

melhorando clinica e significativamente a capacidade do exercício

submáximo e secundariamente a melhora psicológica (Laçasse, 2002;

Casaburi,1993). A melhora da capacidade das enzimas oxidativas, a

bioenergética celular e a redução da fadiga têm sido demonstradas no músculo quadríceps em pacientes DPOC, após a reabilitação pulmonar (Mador et al., 2004).

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INTRODUÇÃO

17

Além da melhora da capacidade física, a reabilitação pulmonar

precoce diminui o tempo e o número de vezes em que o paciente é

hospitalizado. Uma meta-análise de Puhan, 2005 demonstrou que pacientes com DPOC se beneficiam da reabilitação pulmonar após uma exacerbação; com melhora da capacidade física, da qualidade de vida e redução da mortalidade (Osthoff and Leuppi, 2010).

Desde 1990 é realizado grande esforço para desenvolver um

protocolo tolerável, porém efetivo aos pacientes DPOC. Ainda assim, não se chegou a um consenso sobre o tipo de atividade física mais eficiente para os pacientes DPOC e sobre o tipo de exercício. Ainda não sabemos o quanto o exercício contínuo é mais efetivo do que os protocolos de exercício com intervalos, sobre a qualidade de vida e a capacidade física (Puhan et al., 2008).

1.2.2 ATIVIDADE FISICA AERÓBICA

A atividade física aeróbica realizada regular e sistematicamente

desencadeia uma série de adaptações crônicas, tais como: aumento do consumo máximo de oxigênio (McArdle et al., 1998; Denadai, 1999),

aumento da densidade óssea e da massa muscular (McArdle et al., 1998), melhora da resposta imunológica (se a atividade for predominantemente de intensidade leve e moderada) (Pedersen, 2000), entre outras.

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INTRODUÇÃO

18

O exercício ainda aumenta a resistência ao estresse oxidativo,

proporcionando uma maior proteção (Pedersen e Hoffman, 2000; Radak et al., 2002). Estudos epidemiológicos têm demonstrado que o exercício diminui a incidência de doenças associadas ao estresse oxidativo (Radak et al., 2008).

Agudamente, o exercício aumenta o estresse oxidativo, produzindo

um ambiente pró-oxidante (Li et al., 2002). Quando o exercício é repetido, o corpo se adapta a esse estresse de tal forma que ele possa agir

rapidamente, para que o estresse oxidativo possa ser eliminado ou reduzido antes que provoque danos à estrutura celular. Assim, as adaptações a um exercício regular parecem ter uma proteção antioxidante (Radak e Chung, 2005).

Outro efeito importante da atividade física é seu efeito antiinflamatório.

Há um consenso na literatura de que a atividade aeróbica de alta

intensidade e longa duração desencadeiam uma resposta pró-inflamatória, enquanto atividades de intensidade leve e moderada associadas à média e longa duração desencadeiam uma resposta antiinflamatória (Petersen e Pedersen, 2005; Moldoveanu et al. 2001; Zieker et al., 2005). A atividade física aeróbica é capaz de modular tanto o sistema imune inato quanto o adaptativo (Costa Rosa e Vaisberg, 2002).

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INTRODUÇÃO

19

Normalmente ocorrem duas respostas ao exercício, a resposta aguda

e a adaptação crônica (Costa Rosa e Vaisberg, 2002; Cannon et al., 1991; Lakier, 2003). A resposta aguda é uma reação transitória ao estresse, enquanto o estímulo crônico gera uma resposta de adaptação crônica ao estresse; o que permite ao organismo tolerar de maneira mais adequada o exercício (Costa Rosa e Vaisberg, 2002).

Embora os resultados benéficos da atividade física estejam bem

documentados (Lacasse et al., 2003; Lacasse et al.,1996), não se sabe, ao certo, os efeitos do exercício físico sobre a lesão pulmonar em pacientes enfisematosos. Ainda existem muitas dúvidas sobre qual a melhor forma de se fazer e se existe impacto a Reabilitação Respiratória na evolução da DPOC e na freqüência de suas complicações.

Há necessidade de mais estudos clínicos, com desenho experimental

adequado, para melhor estabelecer, em pacientes com DPOC, o papel da Reabilitação Respiratória e de seus componentes, incluindo o tipo de atividade física, sua duração e intensidade.

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INTRODUÇÃO

20

Estudos em modelos experimentais de DPOC também são

relevantes, uma vez que através deles é possível estudar parâmetros pré-

determinados de maneira controlada e em grupos mais homogêneos.

1.2.3 MODELOS EXPERIMENTAIS DE DPOC

Os animais têm sido amplamente utilizados em modelos

experimentais e ainda na observação da evolução de doenças que os

acometem (Slauson, 1980; Mc Pherson, 1978). Os estudos empregando

modelos animais de enfisema pulmonar têm servido como importante

ferramenta nas últimas décadas, pois permitiram esclarecimentos sobre as respostas celulares, anatômicas e bioquímicas dos pulmões a uma série de injúrias e alterações genéticas.

O primeiro trabalho publicado na área de enfisema em modelo

experimental foi o de Gross et al. (1965), onde os animais receberam instilação intratraqueal de papaína e apresentaram enfisema centrilobular.

Após este trabalho, vários outros grupos desenvolveram trabalhos

experimentais com enfisema pulmonar e instilação intratraqueal de papaína.

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INTRODUÇÃO

21

Atualmente os modelos mais utilizados para indução de enfisema em

animais são:

- Instilação de proteases;

- Inalação de gases tóxicos (ex. dióxido de nitrogênio e fumaça de cigarro);

- Animais modificados geneticamente.

Nos modelos de degradação tecidual são utilizadas enzimas

elastolíticas, capazes de degradar o tecido pulmonar levando a um quadro de enfisema pulmonar; proteinases como elastase neutrofílica de humanos, elastase pancreática de suínos ou papaína induzem um enfisema panacinar após uma única instilação intratraqueal (Snider,1986; Snider,1992). São modelos nos quais podemos observar anormalidades da função pulmonar, hipoxemia e metaplasia de células secretoras que são características encontradas em células secretoras (Groneberg e Chung, 2004).

Inicialmente o mecanismo de enfisema induzido pela administração

intratraqueal de elastase leva a uma perda de fibras de colágeno e elastina.

Tardiamente os níveis de elastina tendem a apresentar valores normais, mas observa-se um aumento de fibras colágenas. A matriz extracelular

apresenta-se com uma estrutura reduzida e com uma estrutura anormal das vias aéreas (Kuhn et al., 1976). Juntamente a esses eventos ocorre um Viviani Barnabé Tese de Doutorado - USP

INTRODUÇÃO

22

processo inflamatório que transforma o alargamento dos espaços alveolares em lesões similares às encontradas em enfisematosos. Portanto a

progressão da doença deve-se, em grande parte, aos efeitos destrutivos exercidos pelas proteinases inflamatórias (Groneberg e Chung, 2004).

O modelo experimental de fumaça de cigarro para indução de

enfisema pulmonar é bastante utilizado e apresenta resultados consistentes quanto ao aparecimento de enfisema, de remodelamento de vias aéreas e inflamação crônica, sendo considerado o modelo mais próximo da doença humana uma vez que esta é a principal substância tóxica causadora de DPOC em seres humanos (Groneberg e Chung, 2004). Porém, a utilização de enzimas elastolíticas está muito bem estabelecida com a vantagem de ter um custo menor e o tempo de instalação do enfisema ser mais rápido, cerca de 35 a 40 dias, enquanto que a fumaça de cigarro leva 6 meses para a instalação de enfisema pulmonar bem caracterizado.

Alterações genéticas monogênicas e poligênicas para mimetizar a

DPOC têm apresentado amplo desenvolvimento nos últimos anos, utilizando técnicas modernas de biologia molecular (Shapiro, 2000). Animais

geneticamente modificados são expostos a estímulos exógenos tóxicos, como por exemplo, fumaça de cigarro, permitindo identificar os mecanismos moleculares envolvidos na patogênese da DPOC. A combinação de animais modificados geneticamente com protocolos de inalação de agentes tóxicos Viviani Barnabé Tese de Doutorado - USP

INTRODUÇÃO

23

pode ajudar na identificação de mediadores protetores ou pró-inflamatórios da DPOC (Groneberg e Chung, 2004).

Nos laboratórios de investigação médica LIM-05 (Poluição

Atmosférica Experimental), LIM-61 (Cirurgia torácica) e LIM-20 (Terapêutica Experimental) foram realizados diversos trabalhos com modelos

experimentais de enfisema pulmonar em ratos, sendo o modelo de indução de enfisema por administração intratraqueal de papaína padronizado. Foi observado, após 40 dias da instilação de papaína, que o enfisema pulmonar estava estabelecido e bem caracterizado do ponto de vista anatomo-patológico.

Sahebjami e Vassallo (1976) realizaram um estudo com o propósito

de determinar se o estresse mecânico, induzido pela atividade física, poderia influenciar o recolhimento elástico de ratos enfisematosos e ainda, como o estresse mecânico poderia explicar o processo de destruição contínuo do enfisema induzido por papaína. Observaram que o estresse da atividade física levou a uma maior destruição dos componentes elásticos do pulmão de ratos enfisematosos, piorando o enfisema pulmonar.

Martorana et al. (1979) verificaram, por meio de métodos

morfométricos, se a atividade física poderia contribuir para a piora do Viviani Barnabé Tese de Doutorado - USP

INTRODUÇÃO

24

enfisema pulmonar, induzido pela elastase, em hamsters. Observaram que, após 35 dias da administração de elastase, o enfisema pulmonar já estava instalado, porém sem diferença entre os grupos enfisematosos que

permaneciam em repouso quando comparados aos que realizavam atividade física. Concluíram que a atividade física não piorou a progressão do enfisema pulmonar neste modelo animal.

Em 2006, Fló et al. desenvolveram em nosso laboratório (LIM-20) um estudo, verificando os efeitos da atividade física durante o desenvolvimento do enfisema pulmonar, induzido por papaína, em ratos. Os animais foram divididos em grupos, recebendo instilação intratraqueal de papaína ou veículo e foram submetidos ou não ao protocolo de atividade física intensa, imediatamente após a instilação de papaína. Após 9 semanas de atividade física foi observado um aumento do intercepto linear médio (Lm) significativo nos animais que receberam instilação intratraqueal de papaína e foram submetidos à atividade física intensa, quando comparados aos animais que foram instilados com papaína, mas não foram submetidos à atividade física.

Houve, portanto, uma maior destruição do parênquima alveolar no enfisema ainda em desenvolvimento, nos animais que realizaram atividade física intensa.

Este estudo gerou várias perguntas, como:

- O mesmo aconteceria se o enfisema já estivesse instalado?

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INTRODUÇÃO

25

- Se os animais fossem submetidos a diferentes intensidades de atividade física, a resposta à destruição alveolar seria a mesma?

Considerando a importância epidemiológica e social da doença

pulmonar obstrutiva crônica e a necessidade de estudar, com mais detalhe, o efeito da atividade física sobre a evolução do enfisema pulmonar já instalado, o presente estudo se propôs a avaliar diferentes intensidades de atividade física (leve-moderada e intensa) e seus efeitos no pulmão de ratos Wistar com enfisema.

Não encontramos, até o momento, em revisão bibliográfica, estudos

em que a atividade física de diferentes intensidades tenha sido utilizada, em animais de laboratório, para verificar as possíveis alterações no enfisema pulmonar.

Consideramos este estudo relevante para os programas de

reabilitação pulmonar em pacientes com DPOC, pela importância nas

recomendações de intensidade e freqüência, ainda não estabelecidas, com as quais estes pacientes deveriam realizar a atividade física.

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OBJETIVOS

OBJETIVO

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2.OBJETIVOS

O objetivo deste estudo foi:

- Verificar o efeito pulmonar de dois protocolos de atividade física (intensidade leve-moderada e alta), em ratos Wistar com enfisema pulmonar induzido pela administração intratraqueal de papaína.

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MÉTODOS

MÉTODOS

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3. MÉTODOS

Este estudo foi aprovado pelo comitê de Ética para Análise de

Projetos de Pesquisa do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (CAPPesq – HCFMUSP), sob o protocolo no

090/05. Os animais foram manejados de acordo com a orientação para cuidados com animais de laboratório, publicados pelo National Institutes for Health (publicação 86-23, revisada em 1985).

Utilizamos 40 ratos Wistar, adultos jovens, fornecidos pelo Biotério da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. Os animais tinham idade de 8 semanas e pesavam 294 + 23 g (média + SD), foram mantidos em condições controladas de temperatura (22-25o C) e luminosidade (12h claro/12h escuro), e 70% de umidade relativa. A alimentação constou de água e ração ‘‘ad libitum’’.

3.1 PROTOCOLO EXPERIMENTAL

Durante o período do protocolo experimental, os animais foram

mantidos em gaiolas próprias, em biotério de manutenção. Foram levados ao laboratório cinco dias por semana para realização da atividade física, por um período de dez semanas.

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MÉTODOS

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3.1. INDUÇÃO DO ENFISEMA

Os animais foram submetidos à sedação com éter etílico (Merck,

Brasil) e anestesiados com isoflurano (Baxter Healthcare, Porto Rico) a 1%, diluído em 100% de oxigênio a um fluxo de 2 l/min. Foi utilizado um nebulizador de gases Isovapor (1224K, Takaoka, Brasil). Após a anestesia, foi introduzida uma cânula de polietileno de 2 mm de diâmetro e 7 cm de extensão na traquéia dos animais, por meio de um laringoscópio pediátrico com lâmina adaptada a pequenos animais. A cânula foi, então, conectada a um aparelho de ventilação mecânica para pequenos animais (flexiVent, Scireq, Canadá) com volume corrente de 10 mL/Kg e freqüência respiratória de 90 ciclos por minuto.

O enfisema foi induzido por instilação intratraqueal de dose única de papaína, 10-20 miligramas de papaína (10–20 U/mg proteína, Valdequímica Produtos Químicos - Brasil), dissolvida em 1 mL de solução salina ( NaCl 0,9%) por meio da cânula endotraqueal.

O grupo controle foi submetido à instilação intratraqueal de 1 mL de solução salina.

Todos os grupos permaneceram 40 dias no biotério para manutenção,

para instalação do enfisema, segundo protocolo de Shapiro, 2000.

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MÉTODOS

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3.2 GRUPOS EXPERIMENTAIS

Os animais foram divididos da seguinte forma:

- Grupo papaína-exercício-intenso (PHE): composto por 10 animais que receberam administração intratraqueal de solução de papaína, para indução de enfisema pulmonar e posteriormente foram submetidos ao exercício físico intenso durante 10 semanas.

- Grupo papaína-exercício-moderado (PME): composto por 10 animais que receberam administração intratraqueal de solução de papaína, para indução de enfisema pulmonar e posteriormente foram submetidos ao

exercício físico leve-moderado durante 10 semanas.

- Grupo papaína-sedentário (PS): composto por 10 animais que receberam administração intratraqueal de solução de papaína, para indução de enfisema pulmonar e posteriormente foram mantidos sedentários, sem realizar exercício físico, durante 10 semanas.

- Grupo Salina-exercício-intenso (SHE): composto por 10 animais que receberam administração intratraqueal de solução salina (NaCl 0,9%) e posteriormente foram submetidos ao exercício físico intenso durante 10

semanas.

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MÉTODOS

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- Grupo Salina-sedentário (SS): composto por 10 animais que receberam administração intratraqueal de solução salina (NaCl 0,9%) e posteriormente foram mantidos sedentários, sem realizar exercício físico, durante 10

semanas.

3.3 TREINAMENTO FÍSICO

Após os 40 dias da instilação de solução de papaína ou de solução

salina, os grupos PHE, PME e SHE foram submetidos a um programa de exercícios em uma esteira ergométrica (Inbramed KT 4000) (Figuras 1A e 1B), adaptada para condicionamento físico de ratos, com velocidade regulável.

A esteira possui 8 baias de acrílico (10 x 10 x 50 cm cada), para

treinamento de 8 animais ao mesmo tempo. Cada baia possui uma tampa de acrílico com a parte anterior escura e a parte posterior transparente. Dessa maneira no início do movimento da esteira os ratos tendem a caminhar em direção à área anterior escura.

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MÉTODOS

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(A) (B)

Figura 1 – (A) Foto da esteira ergométrica adaptada para ratos, (B) Foto das baias com os ratos em treinamento.

Na semana anterior ao início do treinamento, os animais foram

submetidos a 3 dias de adaptação na esteira ergométrica, com velocidade de 0,3 Km/h por 10 minutos. Quarenta e oito horas após o terceiro dia de adaptação, os animais foram submetidos a um teste de esforço máximo. O

teste teve inicio com uma velocidade de 0,3 Km/h e que era aumentada em 0,1 km/h a cada 1,5 minutos até a exaustão dos animais. As intensidades de treinamento dos protocolos (leve-moderado e intenso) foram baseadas e adaptadas segundo a literatura.

O treinamento foi realizado uma vez ao dia, 5 dias por semana,

durante 10 semanas, entre 17 e 19 horas para coincidir com o início das Viviani Barnabé Tese de Doutorado - USP

MÉTODOS

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atividades dos animais, que têm hábitos noturnos, uma vez que, no biotério de manutenção utilizado, não há inversão dia/noite.

3.4 PROTOCOLO DE TREINAMENTO FÍSICO

O protocolo de atividade física de intensidade leve-moderada foi

baseado em Navarro et al. (2003) e Hashimoto et al. (2004). Nas primeiras quatro semanas os animais eram exercitados na velocidade de 0.3 km/h, sendo aumentado gradualmente o tempo de exercício de 15 a 40 minutos.

No início da quinta semana, a velocidade começava a ser aumentada

gradualmente de 0.4 km/h (quinta semana) a 0.6 km/h (décima semana) e o tempo aumentado gradualmente de 40 para 60 minutos (Tabela 2).

O protocolo de atividade física intensa foi baseado em Vrabas et al.

(1999) e Zonderland et al. (1999). Nas primeiras quatro semanas os animais eram exercitados na velocidade de 0.3 km/h, sendo aumentado o tempo de exercício gradualmente de 15 para 40 minutos. No início da quinta semana a velocidade começava a ser aumentada gradualmente de 0.4 km/h (quinta semana) a 0.9 km/h (décima semana) e o tempo aumentado gradualmente de 40 para 60 minutos. (Tabela 3).

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MÉTODOS

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Exercício

1ª a 4ª semana

5ª a 10ª semana

Leve- Moderado

Tempo

15 – 40 min.

40 – 60 min.

Velocidade