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Type: Dissertação de Mestrado
Title: A fadiga no exercício físico é modulada pela neurotransmissão colinérgica nos núcleos ventromediais hipotalâmicos, em ambiente frio
Authors: Juliana Bohnen Guimaraes
First Advisor: Nilo Resende Viana Lima
First Referee: Luiz Oswaldo Carneiro Rodrigues
Second Referee: Andre Ricardo Massensini
Abstract: O bloqueio colinérgico dos núcleos ventromedias do hipotálamo (VMH) reduz adissipação de calor durante o exercício físico, levando a uma maior taxa de acúmulode calor, antecipando a fadiga em 37% .Embora tenha sido verificado a participaçãodas sinapses colinérgicas dos VMH sobre a termorregulação durante o exercício atéa fadiga, não foi demonstrado o controle desse núcleo em temperatura ambiente emque a produção e a dissipação de calor não são diferentes. Dessa forma, emcondição controle não haveria alterações na taxa de variação de calor e estimulaçãode neurônios sensíveis a temperatura. A fadiga, assim, seria determinada por outrosfatores senão térmicos. Além disso, não se sabe se a atividade termogênica dosVMH é dependente da temperatura ambiente e do aumento da taxa metabólicainduzido pelo exercício. Assim, o objetivo do estudo é definir uma temperaturaambiente na qual a temperatura interna não é alterada durante o exercício físico atéa fadiga e ainda, verificar o efeito do exercício físico e da temperatura ambientesobre a atividade termogênica dos núcleos ventromediais do hipotálamo.Foram utilizados ratos adultos da linhagem Wistar pesando entre 250 e 350 gramas.O estudo foi dividido em dois delineamentos experimentais. No primeirodelineamento experimental, os ratos intactos foram submetidos a corrida em esteirarolante a 20m/min e 5% de inclinação até a fadiga em ambiente de 8ºC, 12ºC e 15ºCe URA de 50%. A temperatura interna, a temperatura da pele da cauda e o tempototal de exercício foram medidos. A temperatura interna dos animais intactos reduziudurante a corrida em ambiente de 8ºC e aumentou a 15ºC. Em ambiente de 12ºC atemperatura interna dos ratos não modificou do início do exercício físico até omomento da fadiga. A temperatura da pele da cauda dos animais reduziu a partir do2º minuto de exercício nas temperaturas ambientes.No delineamento experimental 2, os animais receberam implante de cânulascrônicas bilaterais nos VMH. Os ratos foram submetidos a duas condiçõesexperimentais separadas por um intervalo de pelo menos dois dias. Os ratosreceberam injeção de 0,2µL de solução salina (0,15 M) ou metilatropina (2,5 x 10-2M) nos VMH antes de iniciarem a situação de repouso ou exercício físico. Astemperaturas interna e da pele da cauda e o tempo total de exercício foram medidos.Esse protocolo foi repetido em temperaturas ambientes diferentes, a 5ºC, 12ºC e15ºC e sempre com umidade relativa do ar de 50%. O bloqueio colinérgico nos VMHreduziu o tempo de exercício físico nas três temperaturas ambientes. A temperaturainterna reduziu a 5ºC, aumentou a 15ºC e não apresentou alterações a 12ºC duranteo exercício. A injeção de metilatropina nos VMH não modificou a temperatura internaem comparação ao grupo salina. A temperatura da pele da cauda dos ratos reduziuno grupo salina e no metilatropina nas três temperaturas ambientes, durante oexercício físico. Não houve diferença entre o grupo salina e metilatropina nas trêstemperaturas ambientes.Diante desses dados, concluímos que a temperatura interna dos animais não éalterada durante o exercício físico a 20 m/min, 5% de inclinação até a fadiga sobtemperatura ambiente de 12ºC. E ainda que os receptores colinérgicos muscarínicosdos núcleos ventromediais hipotalâmicos modulam o tempo de exercício até a fadigaindependente da temperatura ambiente na qual a atividade é realizada.
Abstract: Cholinergic blockade in the ventromedial hypothalamic nucleus (VMH) reduces tailheat loss and induces a higher increase in the heat storage rate during physicalexercise, antecipating the onset of fatigue in 37%. Although the evidences indicatingthe involvement of VMH cholinergic receptors on thermoregulation during theexercise until fatigue, the control of these nucleus in an ambiental condition which theheat production is not different from the heat dissipation to the environment has notbeen described. In these conditions, the heat variation rate and the activation oftemperature sensitive neurons would not be altered in control group and, thus, thefatigue would be related to factors other than the thermoregulatory adjustments.Furthermore, it is unclear if the VMH thermogenic activity depends on ambienttemperature and exercise-induced increase in metabolic rate. Therefore, the aim ofthe study was to determine an ambient temperature where the internal bodytemperature is not altered during the physical exercise until fatigue and to verify theeffect of physical exercise and ambient temperature on thermogenic activity of VMH.Adult male Wistar rats weighting 250-350 g were used. The study was divided in twoexperimental protocols. During the first experimental protocol, intact rats weresubmited to treadmill running (20 m/min and 5% inclination) until fatigue at ambienttemperatures of 8ºC, 12ºC and 15ºC and with relative humidity controlled at 50%.Internal body temperature reduced during the exercise at 8ºC and increased at 15ºC.During the exposure to 12ºC, internal body temperature was not modificated from thebeginning of the exercise until the fatigue point. Tail skin temperature decreased twominutes after the exercise had started and remained reduced until the onset offatigue at the three ambient temperatures.During the second experimental protocol, animals were fixed to a stereotaxicapparatus and received a bilateral implant of cannulae in the VMH. The rats weresubmitted to two experimental conditions with an interval of at least two daysbetween the trials. Rats received an injection of either 0,2 µL of 0,15 M salinesolution or 2,5x10-2 M methylatropine in the VMH and, immediately after thisprocedure, the animals were submitted to exercise. Internal body temperature, tailskin temperature and time to fatigue were measured. This protocol was reproducedat different ambients temperatures of 5ºC, 12ºC and 15ºC and with relative humidityalways controlled at 50%. Cholinergic blockade in the VMH reduced the time tofatigue at the three ambients temperatures. Internal body temperature reducedduring the physical exercise at 5ºC increased under 15ºC and was not modified at12ºC. Methylatropine injection in the VMH failed to change internal body temperaturecompared to saline group. Tail skin temperature reduced during the exercise in bothgroups in all environmental conditions. No differences were observed in tail skintemperature between saline and methylatropine groups at the three ambienttemperatures.Taking the above data into account, we concluded that exercising running rats at12ºC represents an experimental protocol where the internal body temperature doesnot alter throughtout the exercise until the onset of fatigue. Furthermore, VMHmuscarinic cholinoceptors determine the time to fatigue regardless of the ambienttemperature in which the physical activity is carried out.
Subject: Corpo Temperatura Regulação
Fadiga
Exercícios físicos Aspectos fisiológicos
Rato Fisiologia
Receptores Muscarínicos
Receptores colinérgicos
Homeostase
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/KMCG-7JKL84
Issue Date: 15-Jun-2007
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