Metabolic and structural changes In skeletal muscle during hypocaloric dieting

Abstract

Hypocaloric dieting and fasting alter the contraction-relaxation characteristics of skeletal muscle and result in low frequency fatigue. We report the metabolic and structural changes in skeletal muscle in five morbidly obese female subjects who had biopsies of the gastrocnemius muscle on a base-line diet (2500 kcal/day) followed by a repeat biopsy after 2 wk of a 400-kcal/day carbohydrate diet. Hypocaloric dieting resulted in a significant increase in the intracellular muscle calcium content (p less than 0.05), which may account for the observed changes in muscle function. There were no significant changes in muscle glycogen, lactate, pyruvate, or free energy stores. There was a significant decrease in muscle enzymes [phosphofructokinase (p less than 0.05), succinate dehydrogenase (p less than 0.02)] and some muscle amino acid levels [glutamine (p less than 0.025), glycine (p less than 0.01), and alanine (p less than 0.02)], while muscle histochemistry showed type II fiber atrophy (p less than 0.025). However, these changes reflect a generalized response to hypocaloric dieting and probably do not explain the specific functional changes. Change in the muscle calcium content is probably an important mediator of the adverse functional effects of malnutrition.

Avaliação muscular subjetiva como parâmetro complementar de diagnóstico nutricional em pacientes no pré-operatório

“…Os resultados da avaliação muscular subjetiva nesses pacientes pré-operatório estão consoantes com dados da literatura, confirmando que o trofismo da massa esquelética é mantido pela atividade física 29 e pela oferta nutricional 32 , sendo que qualquer alteração em um desses fatores pode ocasionar atrofia muscular.…”

Alterações metabólicas em ratos desnutridos em resposta ao treinamento de endurance.

“…Já a desnutrição, com um menor consenso, parece promover uma redução da atividade de enzimas metabólicas, principalmente, relacionadas ao metabolismo glicolítico (LAYMAN, et al, 1981;RUSSEL et al, 1984a;BISSONNETTE et al, 1997 Diferentemente, com a realização de exercício físico de alta intensidade, por ser um exercício que exige um maior fornecimento de energia pela via glicolítica, ocorre um aumento da atividade dessa enzima no músculo esquelético (ENRIKSSON et al, 1973;GOLLNICK et al, 1974 RUSSEL et al (1984a) e BIOSSONETTE et al (1997, já que o grupo desnutrido sedentário (DS) não apresentou diferença em relação ao eutrófico sedentário (ES). Porém, a não alteração na expressão gênica dessa enzima com a desnutrição não quer dizer, necessariamente, que a atividade dela não possa estar diminuída, como descreveram os últimos autores citados.…”

“…Alguns estudos demonstraram, por exemplo, que a desnutrição promove uma diminuição da expressão de fosfofrutoquinase (PFK) e da succinato desidrogenase (SDH), enzimas da via glicolítica e do ciclo de Krebs, respectivamente (LAYMAN, et al, 1981;RUSSEL et al, 1984a;BISSONNETTE et al, 1997). Além disso, a desnutrição também gera uma diminuição da atividade de enzimas da cadeia respiratória (citocromo c oxidase) no músculo esquelético, além de uma redução da geração de NADH pelo ciclo de Krebs, sugerindo uma diminuição da fosforilação oxidativa e uma alteração do consumo de oxigênio na mitocôndria (FUGE et al, 1968;LAYMAN, et al, 1981;MATECKI et al, 2002).…”

“…A quantidade de glicogênio parece ficar inalterada com a desnutrição (RUSSEL et al, 1984a), mas a de lactato e de piruvato apresentam uma elevação (RUSSEL et al, 1984b), sendo que uma hipótese para esses resultados é que há um aumento da glicólise e, para uma manutenção do glicogênio, um aumento da neoglicogênese. Do mesmo modo, ocorre uma diminuição dos estoques de ATP e um aumento do ADP livre (PICHARD et al, 1988), e diminuição da creatina fosfato (RUSSEL et al, 1984b).…”

“…Quanto à degradação protéica muscular há muitas controvérsias, existindo estudos relatando uma diminuição RUSSEL et al, 1984a) e estudos descrevendo o seu aumento (LI & WASSNER, 1984;LOWELL et al, 1986). HENRIKSSON (1990) afirma ainda que, a degradação protéica muscular aumenta com a desnutrição, porém diminui com a continuidade da mesma.…”