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Efeitos do envelhecimento e do exercício nas propriedades mecânicas e histológicas de estruturas articulares de joelhos de ratos


O envelhecimento ou senescência é definido como o processo de declínio gradual das funções orgânicas, onde as células do organismo começam a apresentar uma capacidade limitada no que diz respeito a sua multiplicação e função. Tal como as modificações descritas em vários órgãos e sistemas ( cardiovascular, endócrino, respiratório) o envelhecimento gera alterações histológicas, imunohistoquimicas e mecânicas sobre as articulações podendo levar a um impacto na funcionalidade dos indivíduos. As articulações são compostas por estruturas distintas ( capsula, cartilagem, sinóvia, ligamentos) que se interagem entre si com o objetivo de garantir o bom funcionamento articular, de modo que alterações e processos degenerativos em qualquer destas estruturas pode comprometer o conjunto.

A importância do conhecimento de tais alterações presentes no envelhecimento torna-se uma ferramenta valiosa no planejamento de um programa de exercicios que traga coerência entre a capacidade de funcionamento dos tecidos versus a dosagem de solicitação mecânica imposta.

Com o objetivo de avaliar as alterações histológicas, histomorfométricas, imunohistoquimicas e mecânicas na cápsula e cartilagem articular durante o envelhecimento, assim como a influência de um programa de exercicios na senelidade, foi proposto um estudo com ratos com idade de 24 meses, sendo a expectativa máxima de vida desta espécie 36 meses. Os ratos foram divididos em dois grupos: sedentários ( grupo controle) e os que foram submetidos um programa de exercicios ( grupo intervenção).

Os ratos do grupo intervenção passaram pelo seguinte protocolo: exercicios de propriocepção com o objetivo de reduzir o declinio desta função e também recrutar uma combinação de contração isométrica, concêntrica e excêntrica de membros inferiores e esteira com taxa de VO2 máxima de 40% por 5 dias da semana, durante um mês. Ratos jovens, com idade de 10 meses participaram também o estudo com a finalidade de permitir um paralelo entre as características dos tecidos na juventude e no envelhecimento.

Após o término do período do experimento, os ratos foram sacrificados e dissecados os femores e as tibias das partes moles. Os tecidos foram congelados e dispostos em lâminas para análise.

O estudo histológico dado pela microscopia eletrônica revelou alterações degenerativas graves na cartilagem articular com o envelhecimento caracterizadas por fissuras, aglomerados de condrócitos na tentativa de reparo das fissuras, lacunas alargadas sem núcleos respectivos, que não tiveram alterações significativas no grupo submetido ao exercicio e não sendo observadas tais alterações na população jovem. A espessura total da cartilagem também se mostrou menor sem diferença estatistica tanto no grupo controle como no de intervenção em comparação aos ratos jovens. Não só alterações em relação a espessura total da cartilagem, mas também uma alteração na proporção entre as camadas calcificadas e não calcificadas foram obtidas. Os ratos senis sedentários e treinados apresentavam um maior proporção da camada calcificada do que a não calcificadas com apresentação de resultado inverso nos ratos jovens.

Durante a avaliação imunohistoquimica foram descritas como alterações a baixa imunomarcação para o colágeno do tipo II no grupo sedentário e treinado e abundante marcação na cartilagem do grupo jovem; aumento da expressão da MMP-13 ( metaloproteinase - enzima degradativa articular) na população senil e presença da expressão CD – 31 ( anticorpos) na membrana sinovial da população jovem e ausência nos senis, refletindo uma pior condição imunológica do tecido com o envelhecimento.

A partir de alterações histológicas e histomorfométricas observadas torna-se previsível também o surgimento de modificações no comportamento mecânico do tecido com redução da sua propriedade viscoelástica e significativo aumento da rigidez.

Estudos prévios confirmam os achados deste trabalho em relação as modificações articulares no decorrer do envelhecimento no que diz respeito a uma menor espessura e densidade celular da cartilagem articular, redução do conteúdo de água e de outros componentes da matrix extracelular, como o colágeno e as proteoglicanas que alteram diretamente a propriedade mecânica viscoelastica deste tecido, resultando em menor capacidade de dissipar cargas, além de declinio proprioceptivo articular.

Além das alterações citadas e que se relacionam com o progredir da idade em relação a cartilagem articular, este trabalho trouxe uma informação de fundamental importância que é o grau de responsividade da cartilagem ao exercicio como fator de regeneração tecidual, onde o programa de exercícios propostos não apresentou um efeito benéfico significativo no remodelamento deste tecido. A partir daí, podemos entender a cartilagem como um tecido com capacidade significativamente reduzida de regeneração e remodelagem, diferente de outros tecidos como por exemplo, o tecido muscular, ósseo e fascial.

Podemos então concluir, que o conhecimento de tais características fisiológicas da cartilagem no envelhecimento , aliado a cinesiologia e biomecânica pode nos guiar na elaboração de um programa de exercicios seguros em relação a demanda de solicitação, pois a negligência de tais fatores levará inevitavelmente a uma degeneração articular que excede a considerada fisiológica.




Ft. Patricia Pellegrini Nomoto e Ft. Maciel Murari





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