Effect of growth hormone (GH) and resistance training on the collagen properties of femoral bone tissue / Efecto de la hormona de crecimiento (HC) y el entrenamiento de fuerza en las propiedades colágenas del tejido óseo femoral

ABSTRACT

The indiscriminate use of anabolic steroids in gyms has been growing in a generalized way, among which, the most common is growth hormone (GH). In the short term GH may potentiate muscle growth, especially when taken in combination with resistance training. However, the effects of this hormone are not yet fully understood in the literature, especially in relation to collagen properties. The objective of this study was to evaluate the effect of the application of growth hormone (GH) and resistance training (RT) on the collagen properties of femoral bone tissue using Raman Spectroscopy. In this study 40 male rats were randomly distributed into four groups (n=10) control (C), control and GH application (GH), resistance training (T), and resistance training and GH application (GHT). The training consisted of four series of 10 water jumps, performed three times a week, with an overload corresponding to 50 % of body weight and duration of four weeks. GH was applied at a dosage of 0.2 IU/Kg (0.067 mg/kg) to each animal, three times a week, every other day. The animals were euthanized and the right femurs were collected for analysis of bone structure. Raman spectroscopy (RS) was used to observe the following compounds from their respective bands type I collagen (662 cm-1), amide III (1243 cm-1), proteins including type I collagen (1278 cm-1), woven collagen (1322 cm-1), association of collagen, phospholipids, nucleic acid, and phosphate (1330 cm-1), and collagen and protein deformation (1448 cm-1). The results demonstrated an increase in the collagen properties in all analyzed variables, however, the T group presented a statistically significant difference (p<0.05). It is possible to conclude that isolated physical training was shown to be more efficient than when combined with the application of GH to increase the collagen properties of the femoral bone tissue.

RESUMEN

El uso indiscriminado de anabolizantes en los gimnasios ha aumentado de forma generalizada, entre éstos la hormona de crecimiento (HC) es una de las más utilizadas, y a corto plazo puede potencializar el crecimiento muscular, principalmente cuando es realizado en combinación con el entrenamiento de fuerza. Sin embargo, los efectos de esta hormona aún no están totalmente esclarecidos en la literatura, especialmente en relación a las propiedades colágenas. El objetivo del estudio fue evaluar el efecto de la aplicación del HC y entrenamiento de fuerza (E) en las propiedades colágenas del tejido óseo femoral a partir de la utilización de la espectroscopía Raman. Se usaron 40 ratas Wistar distribuidos en cuatro grupos (n=10) control (C), control y aplicación del HC (HCC), entrenamiento de fuerza (E) y entrenamiento de fuerza y aplicación del HC (THC). El entrenamiento fue compuesto por cuatro series de 10 saltos acuáticos, realizados tres veces por semana, con sobrecarga correspondiente a 50 % del peso corporal y duración de cuatro semanas. El HC fue aplicado en una dosificación de 0,2 UI/Kg (0,067 mg/kg) en cada animal, tres veces por semana, en días no consecutivos. Los animales fueran eutanasiados y se retiró el fémur derecho para realización del análisis de la estructura ósea. La espectroscopía Raman (ER) fue utilizada para observar los siguientes compuestos a partir de las respectivas bandas colágeno tipo I (662 cm-1), amida III (1243 cm1), proteínas, incluido colágeno tipo I (1278 cm-1), colágeno retorcido (1322 cm-1), asociación de colágeno, fosfolípidos, ácidos nucleicos y fosfato (1330 cm-1), deformación de colágeno y proteína (1448 cm-1). Hubo aumento en las propiedades colágenas en todas las variables analizadas, sin embargo, solamente el grupo E demostró una diferencia estadísticamente significativa (p<0,05). En conclusión, para el aumento de las propiedades colágenas del tejido óseo femoral, el entrenamiento físico aislado es más eficiente que el entrenamiento combinado con el uso de HC.