Composición fibrilar y densidad capilar del músculo Gluteus medius del caballo criollo chileno en reposo (página 2)

MATERIAL Y METODOS

Animales. Se utilizaron seis
caballos criollos chilenos finos inscritos, adultos, 4 machos y 2
hembras, entre 5-10 años de edad, los que fueron
muestreados en condiciones de reposo, luego de un período
prolongado de descanso (2 a 6 meses) sin desarrollar actividad
física,
previo al inicio de la temporada de rodeo.

Biopsias musculares. Las biopsias musculares
fueron extraídas desde el músculo Gluteus
medius izquierdo. Estas fueron obtenidas con una aguja de 6
mm de diámetro interno según la técnica
descrita por Lindholm y Piehl (1974). El sitio exacto se
determinó buscando el punto medio de una línea
recta trazada entre el punto más alto de la tuberosidad
coxal y la base de la cola. Se depiló y desinfectó
un área de 3 cm2 de piel, ubicada
10 cm dorsocaudal al trocanter major del tuber
coxal, la que fue anestesiada con 2-3 ml de Lidocaína
(Dimecaína al 2%, Instituto Bioquímico Beta,
Santiago). Se realizó una incisión sobre la piel de
10 mm de largo, a través de la cual se introdujo la aguja
de biopsia muscular. Cada biopsia fue extraída de una
profundidad estándar de 6 cm y todas fueron realizadas por
la misma persona. Luego de
extraídas las muestras fueron embebidas en talco, para
evitar artefactos de congelación (Valberg y col., 1989),
posteriormente fueron congeladas en nitrógeno
líquido y mantenidas a -180° C hasta su análisis. Posterior a los procedimientos de
recolección de biopsias los caballos fueron sometidos a
una inspección visual con el fin de determinar
algún grado de claudicación o alteraciones en el
caminar atribuible a los procedimientos de extracción de
las muestras.

Análisis histoquímico. De las
muestras de músculo extraídas se realizaron cortes
transversales seriados de 10 µ de espesor en un criostato a
-20° C, los que posteriormente fueron incubados por 5 minutos
a temperatura
ambiente para
demostrar la actividad miosina adenosin trifosftasa (mATPasa)
miofibrilar a pH 9.4 tras
preincubación ácida en buffer acetato (pH 4.3 y
4.6) y alcalina en buffer glicina (pH 10.3), según
técnica descrita por Anderssen y Henricksson (1977).
Según sus patrones de intensidad de reacción
enzimática por mATPasa las fibras fueron clasificadas como
tipo I (contracción lenta), o tipos IIA, IIB y IIC
(contracción rápida). Las fibras tipo IIC fueron
consideradas como fibras IIB, dado que éstas fueron
escasas o estuvieron ausentes en la mayoría de las
biopsias (Rivero y col., 1993a). Un área representativa de
cada biopsia (entre 0.25 y 0.5 mm2 ) conteniendo al
menos 200 fibras fue examinada sistemáticamente en los
cortes seriados reaccionantes a la mATPasa tras
preincubación ácida a pH 4.6 (Karlström y
col., 1995).

Otra serie de cortes de 20 µ de espesor fueron
teñidas con alfa amilasa-PAS para la determinación
del número de capilares por área; para ello se
seleccionó un área representativa de cada biopsia
conteniendo al menos 200 fibras.

La composición fibrilar, el área de
sección transversal de las fibras musculares estriadas y
la densidad capilar
de las fibras, se determinó mediante un sistema de
análisis de imagen
computarizado, diseñado para el estudio de fibras
musculares esqueléticas (Bio-Rad Scan Beam, Hadsund,
Dinamarca), perteneciente a la Facultad de Medicina
Veterinaria,
Universidad Sueca
de Ciencias
Agrícolas, Uppsala, Suecia(Karlström y col., 1995).
.

Análisis estadístico. La media y la
desviación estándar de cada variable fueron
obtenidas mediante un programa
computacional a través de procedimientos
estadísticos convencionales.

RESULTADOS Y DISCUSION

Composición fibrilar. En el
cuadro 1 se muestran los promedios y la desviación
estándar de la frecuencia de distribución relativa de los diferentes
tipos fibrilares que componen el músculo G. medius del
caballo chileno, determinados mediante la técnica de la
mATPasa miofibrilar. Un esquema con las características
tintoriales que muestran las fibras musculares incubadas a 3
valores de pH
diferentes se muestra en la
figura 1.

Figura 1. Representación
esquemática de los diferentes tipos de fibras musculares
determinadas mediante la intensidad de reacción a mATPasa
fibrilar tras preincubación a pH ácido (4.3-4.8) o
alcalino (10.3).
Diagram which shows the different muscle fibre types through the
intensity of reaction to mATPase after acid (pH 4.3-4.8) or
alcaline (pH 10.3) preincubation.

Se encontró un 18.5 ± 2.4% de fibras tipo
I de contracción lenta, un 39 ± 6.7% de fibras tipo
IIA y un 42.5 ± 6.4% de fibras tipo IIB. Las fibras de
menor diámetro de sección transversal fueron las
tipo I con un promedio de 43.2 ± 7.7 mm seguido de las
tipo IIA con 49.0 ± 6.9 mm, siendo las de mayor
diámetro las tipo IIB con 59.6 ± 7.2 mm. El
área de sección transversal ocupada por cada tipo
de fibra fue de 2581 ± 897 mm2 para las fibras
tipo I, 3125 ± 794 mm2 las de tipo IIA y 4789
± 781 mm2 las de tipo IIB (cuadro
1).

En la figura 2a se muestra una microfotografía de
un corte transversal de una biopsia muscular de Gluteus
medius extraída desde caballos fina sangre chilenos;
en ella se aprecia la mayor proporción de fibras de
contracción rápida tipo IIA y IIB.

En el (cuadro 1) se puede observar que del área
total estudiada de cada corte seriado de biopsia muscular las
fibras tipo I sólo ocupan 12.9 ± 4.6%, mientras que
el mayor porcentaje está representado por el área
ocupada por las fibras tipo IIB, las cuales representan el 54.6
± 10.2% del área total, lo que concuerda con el
mayor diámetro y la mayor área de sección
transversal que presentan estas fibras.

Capilarización. En la figura
2b se muestra la densidad capilar de las fibras musculares del
músculo Gluteus medius del equino fina sangre
chileno. El recuento de densidad capilar determinó un
promedio de 252.6 ± 25.6
capilares/mm2.

No existen reportes previos que describan la
composición miofibrilar y la densidad capilar del
músculo Gluteus medius del equino fina sangre
chileno, por lo tanto los resultados obtenidos deben ser
comparados con aquellos descritos para razas de aptitud similar
como es el caballo Andaluz (López-Rivero y col., 1989,
1992, 1993; López y col., 1993).

Con el fin de disminuir los factores de variación
en los resultados, en el presente trabajo se
tuvo cuidado de mantener una profundidad estándar de 6 cm
para la extracción de las biopsias. En el caballo Andaluz
se ha demostrado que aunque el músculo Gluteus
medius puede ser muestreado a una profundidad de 8-10 cm,
parece ser que 6 cm es la profundidad más adecuada, ya que
en las porciones más profundas este músculo
está compuesto casi exclusivamente por fibras tipo I y IIA
(López-Rivero y col., 1992).

Por lo tanto, se puede concluir que la profundidad de
muestreo
utilizada en los caballos del presente estudio es la más
adecuada, ya que permite obtener biopsias con una
distribución más uniforme de los distintos tipos
fibrilares (Rivero y col., 1995).

Figura 2. Microfotografías de
biopsia muscular de Gluteus medius de equino fina sangre
chileno.

a) Composición fibrilar según
reacción a la miosina ATPasa tras preincubación
ácida a pH 4.6 (aumento 100x).

b) Densidad capilar de las fibras musculares evidenciada
mediante la tinción amilasa-PAS (aumento 100x). (La flecha
indica un capilar).

Micrographs of cross-sectional areas of the Gluteus
medius muscle in Chilean horses.

a) Fiber type identification according to mATPase after
acid (pH 4.6) preincubation (x100).

b) Capillary density of Gluteus medius muscle fibres
evidenced by amylase-PAS reaction (x100). (The arrow indicates a
capillar).

Los resultados obtenidos sobre la composición
miofibrilar del músculo G. medius del caballo
chileno indican una proporción promedio de fibras tipo I
de contracción lenta cercana al 20% y un 80% de fibras
tipo II de contracción rápida. Estos resultados
concuerdan con los descritos por Ronéus y col. (1991),
quienes describen una proporción similar en estudios
realizados en caballos trotones. Esta proporción entre
fibras tipo I/tipo II sería característica de
aquellas razas que realizan trabajo muscular de velocidad y
resistencia (Guy
y Snow, 1981). Es decir, el hecho de que los caballos tengan una
mayor proporción de fibras de contracción
rápida significa que el músculo esquelético
está diseñado para realizar trabajo de alta
intensidad (Lindholm y Piehl, 1974). El caballo fina sangre de
carreras, el cual ha sido seleccionado para realizar trabajo
muscular de alta velocidad, presenta entre un 10-15% de fibras de
contracción lenta y un 85-90% de contracción
rápida (Ronéus, 1992). Por el contrario, en razas
pesadas de tiro como el Heavy Hunter la proporción de
fibras tipo I aumenta a promedios de 31%, indicando que estas
razas están mejor capacitadas para realizar trabajo de
fuerza y
resistencia a baja velocidad (Snow, 1983).

Algunos autores consideran que la proporción
entre fibras tipo I y tipo II está determinada
gené-ticamente para las diferentes razas de caballos y que
ésta es poco influenciada por el entrenamiento
(Snow, 1983); Rivero y col., 1993a y b). El caballo chileno
constituye un tipo racial que en su origen proviene de los
caballos andaluces traídos por los españoles
durante la conquista de América
(Seifert, 1971). Sin embargo, los resultados del presente estudio
indican que la proporción de fibras tipo I es inferior a
la descrita para el caballo Andaluz, que fluctúa entre
valores de 27-32% (López-Rivero y col., 1990, 1992) a una
profundidad similar a la utilizada en el presente
estudio.

Es sabido que las fibras tipo I están bien
dotadas tanto desde el punto de vista estructural como funcional
y bioquímico para resistir la fatiga, por lo que resultan
esenciales en las actividades musculares de larga duración
y baja intensidad como son por ejemplo funciones
posturales o ejercicios de resistencia (López y col.,
1993). En cambio las
fibras tipo II son de contracción rápida y
vigorosa, más adecuadas para ejercicios de corta
duración y alta intensidad (Essén-Gustavsson,
1991).

Las fibras tipo II de contracción rápida
son agrupadas en los subtipos IIA y IIB, respectivamente, de
acuerdo a sus características metabólicas y
capacidad oxidativa (Essén-Gustavsson, 1986). En el
presente estudio se encontró una proporción de
fibras tipo IIB ligeramente superior a las de tipo IIA, resultado
que se explicaría por el hecho de que las muestras fueron
extraídas desde animales que se
encontraban en un período de reposo prolongado previo al
inicio de la temporada de rodeo. Resultados similares han sido
descritos en caballos trotones por Essén-Gustavsson y
Lindholm (1985), quienes concluyen que en el caballo adulto una
baja proporción entre fibras tipo IIA/IIB parece ser una
característica frecuentemente observada en biopsias
musculares provenientes de animales que han estado
inactivos por largos períodos. Por lo tanto, no
sólo factores genéticos sino que también
factores ambientales como una mayor o menor actividad
física pueden ser de importancia para determinar la
respuesta adaptativa en el potencial oxidativo y en la
composición fibrilar de un determinado músculo
esquelético (Essén-Gustavsson, 1986).

Se ha observado que en caballos de carreras se presenta
una elevada proporción entre los tipos IIA/IIB y una alta
capacidad oxidativa, características que corresponden a
animales de gran capacidad atlética (Lindholm y col.,
1983).

Las fibras tipo I fueron las que presentaron un menor
tamaño, con un diámetro y un área de
sección transversal inferiores a las que se observaron en
las fibras tipo II. Desde el punto de vista teórico, las
fibras de menor tamaño están mejor habilitadas para
realizar metabolismo
oxidativo que las de mayor tamaño ya que un
diámetro pequeño facilita una mejor difusión
de oxígeno
y nutrientes; además de facilitar la excreción de
lactatos y productos
metabólicos de desecho cuya acumulación
intrafibrilar es causa de fatiga (Essén-Gustavsson y col.,
1984).

De las fibras tipo II analizadas en el presente estudio,
las tipo IIB fueron las que presentaron un mayor diámetro
y una mayor área de sección transversal,
características que asociadas a una mayor frecuencia
relativa determinan que estas fibras ocupen el 54.6% del
área total de distribución relativa de las fibras
del músculo G. medius del equino fina sangre
chileno.

Desde el punto de vista mecánico, la
generación de fuerza muscular está relacionada con
el área de sección transversal de las fibras
involucradas en la función.
Por lo tanto, la mayor área de sección transversal
de las fibras tipo IIB, en comparación con las fibras tipo
I y IIA, significa que si un número igual de fibras tipo
IIB son reclutadas durante el ejercicio ellas producen una mayor
fuerza (Valberg y col., 1985).

Aunque desde el punto de vista atlético la
actividad física que realiza el caballo chileno en la
competencia de
rodeo no ha sido aún caracterizada, se asume que se trata
de un ejercicio de corta duración y alta intensidad en que
se combinan factores de fuerza, velocidad y resistencia. Por lo
tanto, se puede especular que durante el transcurso de sus 500
años de evolución en un territorio montañoso
y difícil (Leigh, 1983), el caballo criollo
experimentó cambios conformacionales que pudieron
modificar su composición miofibrilar que difiere de la
raza de origen que es el caballo Andaluz. Sin embargo, se
requieren estudios comparativos adicionales para comprobar esta
hipótesis.

La densidad capilar de las fibras del músculo G.
medius del caballo criollo fue de 253 ± 26
capilares/mm2, promedio que es inferior al descrito
para el caballo Andaluz que presenta rangos de densidad capilar
que fluctúan entre 500-700 capilares/mm2
(Rivero y col., 1995).

La estimación de la densidad capilar depende
tanto de la relación fibra-capilar como del tamaño
fibrilar (Karlström y col., 1992). Además, la
irrigación de cada tipo de fibra está estrechamente
relacionada a la capacidad oxidativa de la fibra, así por
ejemplo, las fibras tipo I tienen una mayor irrigación que
las tipo IIA, las que a su vez están irrigadas por un
mayor número de capilares que las IIB (Karlström y
col., 1991, 1995). Por lo tanto, aquellos músculos que
presentan una gran cantidad de fibras tipo IIB muestran una baja
irrigación capilar, tanto por el mayor diámetro
fibrilar que ellas presentan como por una menor relación
fibra-capilar (Karlström y col., 1991).

La menor densidad capilar observada en los caballos del
presente estudio probablemente está asociada al hecho de
que en el caballo criollo existe una alta proporción de
fibras tipo IIB, las que al poseer una mayor área de
sección transversal determinan una menor densidad capilar
como ha sido demostrado en caballos trotones (Valberg, 1987;
Karlström y col., 1991)..

Se ha demostrado, tanto en el hombre
(Anderssen y Henriksson, 1977) como en el caballo (Karlström
y col., 1991), que los principales efectos del entrenamiento
resultan en una considerable proliferación de la red capilar que irriga las
fibras musculares, cambio que está asociado a un
incremento en el porcentaje de fibras tipo IIA a expensas de las
fibras tipo IIB que disminuyen en frecuencia y tamaño
(Andersen y Herinksson, 1977). Por lo tanto, es posible pensar
que la baja densidad capilar observada en los caballos del
presente estudio esté asociada a la falta de aptitud
física debido al reposo prolongado al cual estuvieron
sometidos estos animales, que determinó una mayor
proporción de las fibras tipo IIB asociada a una baja
densidad capilar.

AGRADECIMIENTOS

Los autores expresan su agradecimiento al Dr. Sune
Persson, de la Facultad de Medicina Veterinaria,
Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas, Uppsala, Suecia,
las facilidades otorgadas para realizar el análisis de las
fibras musculares. También se agradece la
colaboración del Dr. Hernán Urrutia por sus
gestiones ante los propietarios de caballos chilenos para
facilitar el acceso a los criaderos para la extracción de
muestras.

Aceptado: 04.03.97.

Trabajo financiado por Proyecto FONDECYT
1950854.

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