Tipo de fibra muscular y su relación con el abordaje fonoaudiológico en los trastornos de la deglución / Type of muscle fibreand its relationship to the Speech-Language Pathology approach in swallowing disorders

Los actuales protocolos de intervención en deglución no especifican parámetros de los ejercicios tales como la cantidad de series, duración, tiempos de repetición, entre otros. Lo anterior, es un desafío para la intervención fonoaudiológica en los trastornos de la deglución. El objetivo de este trabajo es acercar al profesional fonoaudiólogo al conocimiento de las fibras musculares, ya que es un conocimiento que se debe considerar antes de indicar ejercicios musculares cráneo-cérvico-orales. Por ello, se describen las principales fibras musculares con sus respectivas características fundamentales, como lo son: la resistencia a la fatiga y la velocidad de contracción. Se revisa la literatura sobre la dispersión de las fibras musculares, de algunos de los principales músculos que participan en el proceso deglutorio. También, se analizan diversas particularidades de los músculos de la zona cráneo-cérvico-oral. Se describen además las diferentes dificultades para evaluar esta musculatura. Finalmente, se expone la relevancia práctica de conocer estos tipos de fibras musculares y las perspectivas futuras de este enfoque basado en parámetros del ejercicio y la medición de variables objetivas.

Swallowing intervention protocols in dysphagia do not specify the parameters of the exercises, namely the duration, frequencyand number of series, all of which present a challenge in speech therapy intervention in swallowing disorders. The purpose of this review is to provide Speech and Language Pathologists with background information concerning crucial muscle fibres used in swallowing therapy and to subsequently indicate appropriate skull-cervical-oral muscle exercises. We describe the primary muscle and its characteristics such as fatigue resistance and contraction speed, review the types of fibres of some of the main muscles that participate in the swallowing process, and present the particularities of the muscles of the cranio-cervical-oral area in comparison with the rest of the skeletal muscles. We also provide information regarding the difficulties in evaluating the musculature involvedin the swallowing process before finally highlighting the relevance of understanding the roles and characteristics of these muscles for clinical practice

La rigidez cadavérica, el espasmo cadavérico y tipos de fibras musculares / The cadaveric rigidity, the cadaveric spasm and types of muscle fibers

La rigidez cadavérica (rigor mortis) es un proceso no muy bien comprendido por la mayoría de los médicos. El conocimiento de la intimidad del proceso de la rigidez cadavérica es de vital importancia ya que es una de las variables que junto con las livideces (livor mortis) y la temperatura (algor mortis) del cadáver ayudan a determinar el cronotanatodiagnóstico, tanatocronodiagnóstico o intervalo postmortal del período inmediato de la muerte. Para entender el mecanismo de la rigidez y el espasmo cadavérico es preciso hacer un repaso de la contracción muscular fisiológica en el vivo. Hay que tener presente que el tipo de fibra muscular predominante modificará las características de la contracción muscular fisiológica en el vivo, y también la rigidez y el espasmo cadavérico. (AU)

The cadaveric rigidity (rigor mortis) is a process which is not very well understood by the majority of the doctors. The knowledge of the intimacy of the cadaveric stiffness process is of vital importance since it is one of the variables that, as well as the postmortem lividity (livor mortis) and the body temperature post mortem (algor mortis) help determine the chronotanatodiagnostic, tanatochronodiagnostic or postmortal interval of the immediate period of death. In order to understand the mechanism of stiffness and cadaveric spasm, it is necessary to review the physiological muscle contraction in vivo. We should keep in mind that the predominant type of muscle fiber will modify the characteristics of physiological muscle contraction in vivo, as well as stiffness and cadaveric spasm. (AU)

Morfometría de los ramos nerviosos para los músculos interóseos plantares del pie en el hombre / Morphometry of nerve branches for plantar interossei muscles in the foot of man

La inervación del pie ha requerido especial atención por su utilidad en el abordaje clínico y quirúrgico de patologías y síndromes dolorosos como talalgias, fascitis plantar y fibromatosis plantar, entre otras. Estudios realizados, han permitido conocer la importancia funcional de los músculos interóseos plantares. Sin embargo, no se conoce mayores detalles de su inervación. Realizamos un estudio morfométrico en 5 muestras de ramos nerviosos para el primer, segundo y tercer músculo interóseo en cadáveres de individuos adultos, masculinos. Se obtuvieron secciones transversales de cada uno de los nervios después de su origen, a nivel del plano profundo de la región plantar del pie. Realizamos cortes de 4 um de grosor los cuales fueron teñidos con Hematoxilina-Eosina (H.E.). El promedio de fascículos en el ramo para el primer músculo interóseo (R1 IOP) fue 1 (D.E. 0,00); para el segundo músculo interóseo (R2 IOP) fue 2 (D.E. 0,45) y para el tercer músculo interóseo (R3 IOP) fue 2 (D.E. 1,00). El promedio de fibras para el R1 IOP, R2 IOP Y R3 IOP fue: 547 (D.E. 153), 644 (D.E. 258) y 1.161 (D.E. 465) respectivamente. El área promedio del R1 IOP, R2 IOP Y R3 IOP fue: 0,06 mm2 (D. E. 0,02), 0,08 mm2 (D. E. 0,03), 0,14 mm2 (D. E. 0,06), respectivamente. El estudio morfométrico y estereológico de estos ramos nerviosos espera aportar al conocimiento de los profesionales que deben intervenir clínica y quirúrgicamente en la región plantar del pie.

Innervation of the foot has required special attention in view of its use in clinical and surgical treatment of painful diseases and syndromes such as talalgia, plantar fasciitis and plantar fibromatosis are among those mentioned. Studies realized have made possible the functional significance of plantar interossei muscles. However, there is no information regarding greater detail of their innervation. A morphometric study was carried out in 5 nerve branches for the first, second and third plantar interossei muscles in cadavers of adult male individuals. Cross sections were obtained of each one of the nerves after their origin, at the deep level of the plantar region of the foot. Cuts of 4 um thick were realized which were stained with Hematoxylin-Eosin (H.E.). Average fascicles in the branch for the first interosseous muscle(R1 IOP) was 1 (D.E. 0,00); for the second interosseous muscle(R2 IOP) was 2 (D.E. 0.45); and for the third interosseous muscle(R3 IOP) was 2 (D.E. 1.00). The average of fibers for thel R1 IOP, R2 IOP was:547 (D.E. 153), 644 (D.E. 258) and 1.161 (D.E. 465) respectively. The average area ofR1 IOP, R2 IOP Y R3 IOP was: 0.06 mm2 (D. E. 0.02), 0.08 mm2 (D. E. 0.03), 0.14 mm2 (D. E. 0.06), respectively. The morphometric and stereological study of these nerve branches is expected to contribute to the information available to professionals who must clinically and surgically treat the plantar region of the foot.

Muscular partitioning in the semitendinosus muscle of the pig / Compartimientos musculares del músculo semitendinoso del cerdo

Neuromuscular compartments are subvolumens supplied by a primary nerve branch with homogeneous fiber characteristics. This muscular organization is important for understanding the muscle function in relation to postural and dynamic implications and also is relevant for appraising meat quality. Current researches associate fiber muscle characteristics with perimortem processes that regulate muscle transformation into meat. It is known that pig muscle has four heavy chain myosin isoforms: I, IIa, IIx and IIb. Castrated male pigs were slaughtered at 100 kg live weight. Semitendinosus muscle samples of each subvolumen determined previously (R1, R2, R3, R4) were frozen in liquid nitrogen and reacted for myofibrillar ATPase and NADH-TR for determining fiber types and oxidative capacity respectively. It were identified I, IIA and IIX/IIB fiber types. The frequency distribution of the I, IIA, and IIX/IIB fiber types were significantly greater in R1- R4, R4 and R3 respectively. The CSA of all fiber types was significantly larger in R1 than other compartments, notwithstanding CSA did not vary significantly among fiber types; oxidative capacity was significantly greater in R4. These results show a heterogeneousness of the muscle which would explain probably the disagreements documented between characteristics of fiber and meat quality traits.

Los compartimientos neuromusculares son subvolúmenes abastecidos por un ramo nervioso primario, los cuales poseen características fibrilares homogéneas. Esta organización muscular es importante para entender la función muscular en relación tanto en la estática y dinámica como en la apreciación de la calidad de la carne. Actuales investigaciones asocian características fibrilares con procesos perimorten que regulan la transformación del músculo en carne. Es conocido que en el músculo del cerdo están presentes cuatro cadenas pesadas de miosina: I, IIa, IIx y IIb. Cerdos machos castrados fueron faenados a los 100K kg de peso vivo. Muestras musculares de cada subvolumen del músculo semitendinoso, previamente determinados (R1, R2, R3, R4), fueron congeladas en nitrógeno líquido y tratadas con las reacciones de ATPasa miofribrilar y NADH-TR para determinar los tipos fibrilares y la capacidad oxidativa, respectivamente. Fueron identificadas los tipos fibrilares I, IIA y IIX/IIB. La frecuencia de distribución de los tipos fibrilares I, IIA, y IIX/IIB fueron significativamente mayores en R1- R4, R4 y R3, respectivamente. La CSA de todos los tipos fibrilares fueron significativamente mayores en R1 que en los otros compartimientos, sin embargo CSA no varía en forma significativa entre los tipos fibrilares; la capacidad oxidativa fue significativamente mayor en R4. Estos resultados evidencian una heterogeneidad muscular la cual podría probablemente explicar los desacuerdos documentados entre las características de las fibras y su relación con la evaluación de la calidad de la carne.

Muscle fibre types and connective tissue morphometry in frontal muscle of Norfolk rabbits (Oryctolagus cuniculus) / Morfometría de los tipos de fibra muscular y del tejido conectivo en músculo frontal de conejos Norfolk (Oryctolagus cuniculus)

The frontal muscle is formed by a complex of contractile elements which compose the set of facial muscles responsible for the expression of emotions. In view of its functional characteristics the frontal muscle consists of a mixture of high (type I) and low oxidative (type II) muscle fibres. The objective of the present study was to determine the area, diameter, and relative volume occupied by each fibre type in frontal muscles of Norfolk rabbits using nicotinamide adenine dinucleotide tetrazolium reductase (NADH-TR) histochemistry combined with morphometry. In addition, the connective tissue area (endomysium) and the number of blood vessels per fibre were evaluated. Female rabbits ranging in age from 6 to 8 months and weighing 2.8 to 3.1 kg were used. Four quadrants of samples from 12 animals were analysed. Type IIB fibres occupied the largest area compared to the other fibre types. The fibre diameter and relative volume were similar among the different fibre types identified by NADH-TR staining. No significant difference in the number of vessels per fibre was observed between the different fibre types. The endomysial area occupied the smallest area among the parameters analyzed. These findings demonstrated the intense activity of this muscle in the facial architecture of the animal. However, the low oxidative type II fibres predomination indicates more prone to muscle fatigue. The present findings may contribute to the study of myopathies involving this muscle.

El músculo frontal está formado por un complejo de elementos contráctiles que componen el conjunto de músculos faciales responsables de la expresión de emociones. A la vista de las características funcionales, el músculo frontal está constituido de una mezcla de fibras musculares de alto (tipo I) y bajo nivel de oxidación (tipo II). El objetivo del presente estudio fue determinar área, diámetro y volumen relativo ocupado por cada tipo de fibra en los músculos frontales de conejos Norfolk utilizando histoquímica para nicotinamide adenina dinucleotide tetrazolium reductasa (NADH-TR), combinado con su morfología. Además, fueron evaluados la zona de tejido conectivo (endomisio) y el número de vasos sanguíneos por fibras. Fueron utilizados conejos hembras, de edades comprendidas entre los 6 a 8 meses y con un peso de 2,8 a 3,1 kg. Se analizaron cuatro cuadrantes de las muestras de 12 animales. Las fibras tipo IIB ocuparon la mayor superficie, en comparación con los otros tipos de fibras. Los diámetros y volúmenes relativos de las fibras fueron similares entre los diferentes tipos identificados por NADH-TR. No se observaron diferencias significativas en el número de vasos por fibra, entre los diferentes tipos de fibras. El área ocupada por el endomisio fue la superficie más pequeña entre los parámetros analizados. Estos resultados demostraron la intensa actividad de este músculo en la arquitectura facial del animal. Sin embargo, el predominio de las fibras tipo II, de baja oxidación, indica más propensión a la fatiga muscular. El presente hallazgo pueden contribuir al estudio de las miopatías con la participación de este músculo.

Changes in types of muscle fibers induced by transcutaneous electrical stimulation of the diaphragm of rats

The objective of the present study was to assess the effect of transcutaneous electrical diaphragmatic stimulation (TEDS) on different types of diaphragm muscle fibers. Male Wistar rats (8-12 weeks old) were divided into 2 experimental groups (N = 8 in each group): 1) control, 2) animals submitted to TEDS [frequency = 50 Hz; T ON/T OFF (contraction/relaxation time) = 2/2 s; pulse duration = 0.4 ms, intensity = 5 mA with a 1 mA increase every 3 min for 20 min] for 7 days. After completing this treatment period, the I, IIA, IIB, and IID diaphragm muscle fibers were identified using the mATPase technique. Statistical analysis consisted of the normality, homoscedasticity and t-tests (P < 0.05). There was a 19.6 percent (P < 0.05) reduction in the number of type I fibers and a 49.7 percent increase (P < 0.05) in type IID fibers in the TEDS group compared with the control group. An important result of the present study was that electrical stimulation with surface electrodes was efficient in altering the distribution of fibers in diaphragm muscle. This therapeutic resource could be used in the treatment of respiratory muscle alterations.

Fiber muscle types in adult female pigs as determined by combinating histochemical and immunohistochemical methods

Las fibras musculares esqueléticas del cerdo han sido tradicionalmente tipificadas como I, IIA y IIB, más sus formas híbridas, determinando la actividad de la enzima miosina ATPasa miofibrilar. Recientemente, la utilización de anticuerpos monoclonales contra isoformas de cadena pesada de miosina, electroforesis y estudios moleculares, han documentado la existencia, además, de la isoforma IIx. El objetivo de este estudio fue determinar la existencia de las isoformas de miosina, presentes en los distintos tipos fibrilares, utilizando técnics histoquímicas e inmunohistoquímicas combinadas, dentro de una unidad experimental compuesta por muestras musculares del M. longissimo del dorso, en cerdas de 150 kg promedio. Las muestras fueron obtenidas 45 minutos después de la faena, mediante escisión y congeladas en acetona enfriada con hielo seco. Cortes seriados de 10 µm de espesor fueron tratados por la técnicas de mATPasa modificada por Nwoye (1982), a pH 4,6, NADH-TR e inmunohistoquímica. Histoquímicamente fueron identificados cinco grupos de fibras: tipo I oscuras, IIA claras, y tres tipos intermedios. Los ensayos inmunohistoquímicos permitieron identificar las isoformas ß lenta I, IIa, IIx y IIb presentes en fibras de tipo I, IIA, IIX, IIB y un grupo híbrido IIAX