adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força
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Skeletal muscle adaptation to strength training: molecular mechanisms. Adaptação muscular esquelética ao treinamento de força: mecanismos moleculares.TRANSCRIPT
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ADAPTAÇÕES MUSCULARES
ESQUELÉTICAS AO
TREINAMENTO DE FORÇA
Dra Aline Villa Nova Bacurau
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Eugene Sandow
(1867- 1925)
Arnold Schwarzenegger
1970
"Ronnie" Coleman
2000
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Exercício Adaptação?
Abordagem Clássica
“Black box”
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Exercício Adaptação
Signal transduction & gene regulation
Abordagem da Fisiologia do Exercício Molecular
Molecular Exercise Physiologist
“Black box”
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O que é força muscular?
É a capacidade dos músculos em gerar tensão ao ativar-se.
Goldspink, 1992
Capacidade de se opor a uma resistência externa
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Manifestações da força muscular
I. Força Máxima
II. Força explosiva (potência)
III. Resistência de Força
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Manifestações da força muscular
I. Força Máxima
É o vigor máximo que um músculo/grupo muscular pode gerar.
Wilmore & Costil, 2001
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Manifestações da força muscular
II. Força explosiva (potência)
Força máxima vs. Velocidade máxima
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Manifestações da força muscular
III. Resistência de Força
Capacidade de exercer força repetidamente ou manter produção
de força por tempo prolongado
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12
3
4
5
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Como o músculo produz
força muscular?
• Estática
• Dinâmica
Concêntrica
Excêntrica
Contração muscular
É a ativação das fibras musculares com tendência à encurtamento.
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Fatores que Afetam a Força Muscular
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IDADE
SEXO
TIPO DE
TREINAMENTO
GRUPO
MUSCULAR
RESPONSIVIDADE
AO TREINAMENTO
DURAÇÃO
INTENSIDADE
FREQUÊNCIA
VOLUME
INTERVALO
NÍVEL DE
TREINAMENTO
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Força sobre-humana?
Mulheres?
Crianças?
Força vs. Massa Muscular
205 Kg
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Mulheres x Homens
O tamanho do músculo importa?
Recordes mundiais em levantamento de peso para homens e mulheres em 1997
Aumento do peso levantado junto com o aumento na categoria de peso
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Treinamento de Força
Força
Hipertrofia
Adaptações Neurais
Tempo
Pro
gre
ssão
8-12 semanas
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Modelo de fatores neurais e hipertróficos
induzidos pelo treinamento de força
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• aumento no recrutamento de unidades motoras????
• aumento na frequência de disparos do motoneurônio
• alterações morfológicas nas junções neuromuscular
• inibição da coativação de músculos agonistas
e antagonistas
• aumento do sincronismo das unidades motoras
Adaptações neurais ao treinamento de Força
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Adaptações Neurais ao Treinamento de ForçaCoativação dos músculos agonistas e antagonistas
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Hipertrofia
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Hipertrofia vs Hiperplasia
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Hiperplasia
Acredita-se que a hiperplasia tem como objetivo a
substituição de fibras musculares mortas (necrose).
“De Novo” ou “geminação lateral”
Formação de uma nova fibra
“splitting”
Mitose de uma fibra em duas
?
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Fibra muscular
Novas céls. mioblásticas
Céls. Musculares existentes
Hipertrofia Hiperplasia
Entre elas mesmas
Fusão
Céls. Satélites
?
TreinoEstímulo mecânico
Microtrauma
Mitose
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Hiperplasia - Estiramento
Modelos experimentais (aves): modelo de estiramento por 5 semanas
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Hiperplasia - EstiramentoModelos experimentais: Pássaros, galinha, codorna
334% massa muscular e 90% números de fibras
Antônio, 1993
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Existem hiperplasia em mamíferos?
Gatos (Gonyea W, 1976)
Treinamento de força condicional
9-20% de fibras
Velocidade do exercício
Ratos (Tamaki T, 1992)
Agachamento
14% de fibras
“De novo”
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Hiperplasia em Humanos?
Limitações Metodológicas
Avaliação Direta: Estudo em cadáveres, grande variação inter-indivíduos
(Sjöström M, 1991)
Avaliações indiretas:
CSA das fibras musculares, com CSA do músculo
Fatores Genéticos
Artefato da análise
Amostra pequena
Outros limitantes
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Hiperplasia em Humanos?
19 power-lifters com uma média de
9 anos de treino:
9 reportaram uso de esteroides
anabolizantes
10 relataram nunca terem
utilizado anabolizantes
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(Kelley G, 1996)
“Hyperplasia could only have a
small effect on muscle CSA and
therefore strength improvements”
Jonathan Folland and Alun Williams, 2007
Hiperplasia em Humanos?
Praticantes vs. Indivíduos treinados;
Tempo de treinamento;
Uso de esteroides anabolizantes.
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Controle Body builder
D'Antona G, 2006
Skeletal muscle hypertrophy
and structure and function of
skeletal muscle fibres in male
body builders
Controle
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Hipertrofia
• Transitória
• Crônica Radial: no de sarcômeros em paralelo
Longitudinal: no de sarcômeros em série
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Hipertrofia
Lesão (?) Regeneração
Hipertrofia Supercompensação
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Hipertrofia e lesão muscular (efeito da carga repetida)
Nosaka, k.; Med Sci Sports Exerc. 2002
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MILO DE CROTONA 5 vezes campeão olímpico (536 a 520 A.C)
Atleta olímpico de luta e discípulo do
matemático Pitágoras, que relata dos
métodos de treinamento mais antigos da
humanidade e utilizado até hoje, que é a
evolução progressiva da carga.
Princípio da Sobrecarga
“Milo de Crotona foi o maior atleta da
Antiguidade"
Donald Kyle, da Universidade do Texas, historiador americano
especialista nos jogos antigos.
Pierre Puget's Milo of Croton (1682)
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Another legend has it that he would train in the off years by carrying a newborn calf
on his back every day until the Olympics took place. By the time the events were to
take place, he was carrying a four year old cow on his back. He carried the full-
grown cow the length of the stadium, then proceeded to kill, roast, and eat it.
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Estímulo
Lesão / Perda miofibrilas
Sarcômero
Disco ZDesminas
FibronectinasDistrofinas
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Komi, 1996
![Page 45: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/45.jpg)
Estímulo
Lesão / Perda miofibrilas
Sobrecarga miofibrilas restantes
Sarcômero
Disco ZDesminas
FibronectinasDistrofinas
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Gibala et al.,1995
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Turnover proteico após exercício agudo
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SÍNTESE PROTÉICA
DEGRADAÇÃO PROTEICA
aaproteína
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Quais são os mecanismos
envolvidos na ativação da síntese
proteica após o exercício físico?
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Hernandez JM et al. J. Appl. Physiol. 2000
2 - 3 sessões de 50 rep.
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Hernandez JM et al. J. Appl. Physiol. 2000
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na expressão de IGF-1 a massa muscular
Musaro A et al. Nature Genetics, 2001
Massa Muscular EDL Força Tetânica
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Viral expression of insulin–like growth factor- 1 enhances
muscle hypertrophy in resistance trained rats
Lee S et al. J. Appl. Physiol., 2004.
8 semanas de treinamento.
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Hameed M et al. J Physiol., 2003
10 séries de 6 rept. 80 % de 1-RM no extensor de joelho.
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AKT
mTORAMPK aas
Alto
turnover
de energia,
hipóxia
Músculo Esquelético
raptor
IGF-1, insulina
Tradução, síntese
proteica
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Eduardo
Souza
Carlos
Ugrinowitsch
Laboratório de Adaptação ao Treinamento de Força - USP
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Estímulo
Lesão / Perda miofibrilas
Sobrecarga miofibrilas restantes
Síntese protéica
?
Sarcômero
Disco ZDesminas
FibronectinasDistrofinas
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Kadi et al., 1999.
C: controle
PL: power lifter
Snijders T. Ageing Research Reviews, 2009.
Domínio Mionuclear
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Rosenblatt JD et al., Muscle Nerve, 1994.
Irr. Irradiação; Abl. Ablação.
Irr. Abl. Irr.+Abl. Control
ED
L m
uscle
mass
(% c
om
pare
d t
o c
ontr
ol)
*
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Marcação Hoechst
núcleo
Marcação PCNA
célula satélite
proliferante
Merge
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Sedentário Treinado (treinamento intervalado)
4x
20x
Bacurau A (dados não publicados)
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Bruusgaard, PNAS (2010)
14 dias de sobrecarga.
14d de sobrec. + 2 mo Dener.
+ 3 mo Dener (5 meses total).
In vivo
Ex vivo
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Bruusgaard, PNAS (2010)
![Page 66: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/66.jpg)
Qual outro mecanismo está envolvido
na regulação de células satélites?
![Page 67: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/67.jpg)
Myostatin short interfering hairpin RNA gene transfer increases skeletal muscle mass
Magee et al. Journal of Gene Medicine 2006; 8: 1171-1181
![Page 68: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/68.jpg)
Miostatina é membro da familia
TGF.
Inibe a proliferação de mioblastos
(ação principal pré natal) e
crescimento muscular.
![Page 69: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/69.jpg)
Belgian Blue Bull – mutação da miostatina
Miostatina
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Miostatina - Whippets
NORMAL MUTANTE
Mosher, D et al., 2007
![Page 71: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/71.jpg)
Aos 7 meses de idade com um extraordinário crescimento muscular.
Schuelke et al. N Engl J Med. 2004
![Page 72: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/72.jpg)
O treinamento físico é capaz de
modular a expressão de
miostatina?
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Roth SM et al., Experimental Biology and Medicine, 2003.
9 semanas de treinamento de força, 3 x por semana, 50 repetições máximas de
extensão de joelho.
![Page 74: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/74.jpg)
Estímulo
Lesão / Perda miofibrilas
Sobrecarga miofibrilas restantes
Síntese protéica
Células satélites
Sarcômero
Disco ZDesminas
FibronectinasDistrofinas
novas miofibrilas
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Splitting demiofibrila
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Pré treino
Pós treino
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Hipertrofia - SumárioAdaptações:
ativação de células satélites
síntese de proteínas contráteis
área de miofibrilas
nº de miofibrilas ( sarcômero em paralelo)
diâmetro fibra muscular
circunferência da fibra (secção transversa)
massa
Aumento no volume e densidade de túbulos T e retículos sarcop.
capilarização ?
capacidades aeróbias
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Todas as fibra musculares hipertrofiam?
4000
5000
6000
7000
8000
Tipo I Tipo II a Tipo II b
Antes Depois
mm2
Treino de força - 6 meses
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O tipo de fibra muda com treinamento de força?
Fry AC et al, 2003
![Page 80: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/80.jpg)
Possível mecanismo...
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Caso 1. Arnold Schwarzenegger
Atualmente com 66 anos, ex-
governador do estado mais rico dos
EUA, ex-exterminador do futuro,
Conan e fisiculturista.
Obteve 7 títulos de Mister
Olympia.
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Arnold Schwarzenegger
1. Quais são os fatores que contribuem
para a força muscular?
2. Como ocorre o processo de ganho de
massa muscular pelo TF de força para
hipertrofia?
3. Em sua opinião como seria a
distribuição de fibras no vasto lateral do
ex-atleta, quando estava em atividade?
4. Qual fibra apresenta melhor resposta ao
treinamento de hipertrofia?
![Page 83: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/83.jpg)
Envelhecimento
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Unidades Motoras
(Brooks et al., 2003)
Envelhecimento
![Page 85: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/85.jpg)
Aos 60 anos os níveis de força (atrofia muscular)
Declínio hormonal (ex: testosterona e GH)
![Page 86: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/86.jpg)
O treinamento de força é capaz de a força durante toda vida
Aos 60 anos o ganho de força pode ser que jovens não treinados
![Page 87: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/87.jpg)
Ruiz et al, 2008
![Page 88: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/88.jpg)
Caso 2. Antonio Domicil Silva
Atualmente com 78 anos, sempre foi muito
ativo e ainda pratica treinamento de força.
1.Como será a adaptação muscular do Sr.
Antonio? O que vc espera?
2.Na sua opinião quais seriam os riscos e
benefícios do treinamento de força no idoso?
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Caso 2. Antonio Domicil Silva
Atualmente com 78 anos, sempre foi muito
ativo e ainda pratica treinamento de força.
1.Como será a adaptação muscular do Sr.
Antonio? O que vc espera?
1.Na sua opinião quais seriam os riscos e
benefícios do treinamento de força no idoso?
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Slides Extras
![Page 92: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/92.jpg)
Concêntrica vs
Excêntrica
Rápida vs
Lenta
Contração
![Page 93: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/93.jpg)
Tipo de contração
Velocidade
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Concêntrica vs Excêntrica
![Page 95: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/95.jpg)
Desarranjo Sarcomérico
Pré Pós-sessão
Contração Excêntrica
![Page 96: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/96.jpg)
Contração Excêntrica
Alta tensão
Nível de ativação voluntária diferente
da concêntrica
Maior dano
![Page 97: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/97.jpg)
Concêntrica vs Excêntrica
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![Page 99: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/99.jpg)
![Page 100: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/100.jpg)
Valmor Tricoli
Laboratório de Adaptações Neuromusculares ao Treinamento de Força.
4 semanas de treinamento
Grupo HI: 3 séries de 8 rep 80% 1RM.
Grupo LI: 3 séries de 15 rep 20% 1RM em associação a restrição de fluxo (LIR) ou não (LI).
Moderada oclusão do fluxo sanguíneo durante o exercício (50%), 94.8 – 10.3 mm Hg.
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Valmor Tricoli
Laboratório deAdaptações Neuromusculares ao Treinamento de Força
![Page 102: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/102.jpg)
![Page 103: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/103.jpg)
![Page 104: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/104.jpg)
![Page 105: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/105.jpg)
Myotubes Expressing PGC-1a4 Show Cellular
Hypertrophy
![Page 106: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/106.jpg)
In Vivo Expression of PGC-1a4 Induces Skeletal
Muscle Hypertrophy
Cross-section of the gastrocnemius muscle 7 days after
intramuscular injection of adenovirus expressing GFP
alone or with PGC-1a4.
![Page 107: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/107.jpg)
PGC-1a4 Transgenic Mice Increased Muscle Mass and Strength and
Show Resistance to Muscle Wasting during Experimental Cancer
Cachexia
![Page 108: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/108.jpg)
PGC-1a4 Expression Increases during Muscle Hypertrophy and
Resistance Training
10 days hindlimb suspension
(Suspension) or 10 days suspension
plus 24 hr of reloading (Reloading).
Analysis of gene expression in skeletal muscle biopsies from human volunteers. Percutaneous vastuls lateralis biopsies were
obtained at baseline and 8 weeks later
![Page 109: Adaptações musculares esqueléticas ao treinamento de força](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051413/5593f6be1a28aba46b8b464f/html5/thumbnails/109.jpg)
Eugene Sandow
(1867- 1925)
Arnold Schwarzenegger
1970
"Ronnie" Coleman
2000