Como Ocorre a Interconversão de Tipos de Fibras no Músculo Esquelético Humano?

  • 20-11-2023

O músculo esquelético humano contém três principais tipos de fibras, classificadas pela  expressão de uma das três isoformas da cadeia pesada de miosina (MHC I, IIA e IIX). Adicionalmente, fibras híbridas podem ser encontradas coexpressando MHC I/IIA e MHC IIA/IIX, sendo esta última a mais comum. Existe uma relação entre as isoformas de MHC e a velocidade de encurtamento, com as fibras do tipo IIX puras sendo cerca de cinco a dez vezes mais rápidas que as fibras do tipo I puras.

Nesse contexto, uma das questões que pairam é sobre a transição de tipos de fibras com o treinamento e o destreinamento. Será que uma redução marcante na ativação muscular, se precedida por um período de uso intenso, levaria a um aumento exagerado na quantidade de MHC IIX?

Essa questão é de interesse biológico geral, pois toca na questão de identificar o estímulo para ativar e desativar os vários genes para as isoformas de MHC. Além disso, tal elevação nas MHC IIX pode desempenhar um papel significativo nas características contráteis do músculo in vivo e tem implicações clínicas, pois as fibras MHC IIX geralmente têm baixa capacidade de oxidação de lipídios e baixa sensibilidade à insulina.

O estudo
O estudo envolveu nove homens com idade média de 27 anos, altura de 184 cm e massa de 72,6 kg. Eles eram sedentários antes do estudo e não haviam realizado treinamento de força anteriormente. O protocolo de treinamento consistia em três meses de treinamento de força com altas cargas, seguidos por três meses de destreinamento. 

O treinamento de força foi realizado três vezes por semana, totalizando 38 sessões de treinamento em um período de 90 dias. Os exercícios incluíam agachamento hack, leg press inclinado, extensão do joelho, flexão dos joelhos e elevação de panturrilha. As sessões de treinamento foram progressivas, aumentando as cargas para manter a sobrecarga muscular. 

Após o período de treinamento, os participantes entraram em um período de destreinamento de 90 dias, durante o qual retornaram ao seu estilo de vida normal. A força máxima isométrica do quadríceps e a potência dinâmica foram medidas usando um dinamômetro comercial. Além disso, biópsias musculares foram obtidas do vasto lateral para análise da composição de MHC por eletroforese em gel de poliacrilamida dodecil sulfato de sódio (SDS-PAGE).

Resultados
1. A força isométrica máxima do quadríceps aumentou 16,7% após o período de treinamento de resistência pesada (de 294 ± 14 N para 342 ± 18 N), mas retornou aos valores pré-treinamento após o destreinamento.

2. A potência da contração muscular máxima aumentou após o treinamento. Após o destreinamento, a potência foi reduzida, exceto nos primeiros 15 segundos, onde não houve diferença entre os valores pós-treinamento e pós-destreinamento.

3. A composição de MHC sofreu alterações marcantes após 3 meses de treinamento de força . A proporção de MHC IIA aumentou de 42,4 ± 3,9% para 49,6 ± 4,0%, enquanto a proporção de MHC IIX diminuiu de 9,3 ± 2,1% para 2,0 ± 0,8%. Após o destreinamento, a quantidade de MHC IIX era significativamente maior do que antes e após o treinamento.

4. Após o treinamento de força , houve uma diminuição significativa nas fibras do tipo IIb e um aumento correspondente nas fibras do tipo IIa. Após o destreinamento, tanto a área quanto o número de fibras do tipo IIb aumentaram para valores superiores aos observados antes do treinamento de força e destreinamento.

5. Foi observada hipertrofia significativa nas fibras do tipo II (16%) após o treinamento de força , enquanto nenhuma hipertrofia significativa foi observada nas fibras do tipo I.

Discussão e Conclusões
Este estudo demonstrou que contrações musculares de alta carga podem diminuir a quantidade de MHC IIX e aumentar correspondente a quantidade de MHC IIA no músculo esquelético humano. 

O mais surpreendente foi que o destreinamento após um período de treinamento de força provocou um aumento exagerado no conteúdo de MHC IIX, superando os valores observados antes do treinamento.

Essa descoberta sugere que o exercício resistido pesado pode induzir alterações significativas na composição do MHC, que são temporariamente revertidas após a cessação do treinamento. Aumentos na quantidade de MHC IIX podem ser benéficos para atletas em esportes que exigem velocidades de contração muscular muito altas e forças de contração explosivas. No entanto, um aumento relativo de MHC IIX em um músculo teoricamente levaria a uma economia de energia reduzida e prejudicada. Este estudo fornece insights importantes sobre como a atividade muscular e o treinamento de força afetam a composição de MHC no músculo esquelético humano.

Referência para o estudo completo

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