FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO · FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO PROF.: MSD.:RICARDO LUIZ PACE JÚNIOR RESPOSTAS CARDIOVASCULARES AO EXERCÍCIO VOLUME DE EJEÇÃO

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO

PROF.: MSD.:RICARDO LUIZ PACE JÚNIOR

RESPOSTAS CARDIOVASCULARES AO EXERCÍCIO

VOLUME DE EJEÇÃO

• É a quantidade de sangue bombeada em cada pulsação oubatimento cardíaco.

• Em repouso o Volume de ejeção fica em torno de 70 a 90ml/batimento, no exercício pode aumentar para 100 a120/140 ml/batimento.

• O instrumento para medir o volume de ejeção é oecocardiógrafo (pode medir também o volumeventriculares sistólico e diastólico final);

Foss et al. (2000)

• Volume de Ejeção = volume diastólico terminal –volume sistólico terminal.

• volume diastólico terminal = quantidade desangue no ventrículo esquerdo imediatamenteantes da contração;

• volume sistólico terminal l = quantidade desangue que permanece no ventrículo esquerdoapós a contração;

VOLUME DE EJEÇÃO

Foss et al. (2000)

O VE aumenta diretamente com o exercício até40 a 60% do VO2max depois permaneceestabilizado.

O Volume de ejeção depende:a) volume de sangue venoso que retorna;b) distensibilidade do ventrículo;c) contratilidade (inotropia);d) pressão aórtica e pulmonar

WILMORE E COSTILL (2000)

VOLUME DE EJEÇÃO

• Na posição supina o VE aumenta somente 20 a 40% mas não tanto quantona posição ortostática. Por isso na natação o Volume de ejeção nãoaumenta muito pois não há retenção de sangue no M inferiores. O Volumede ejeção máximo conseguido no exercício é somente um pouco maiorque o de repouso na posição supina.

• Fatores que fazem com que aumente o volume de ejeção com o exercício:retorno venoso facilitado devido a menor resistência periférica e maiorcontratilidade.

• O VE aumenta até 40 a 60 % do VO2máx permanecendo inalterado ou comum ligeiro aumento tanto para H e M.

• Durante o exercício máximo o VE fica em torno de 100 a 120mL/batimento; em indivíduos treinados é de 150 a 170 mL/min podendoalcançar 200 mL/batimento.


VOLUME DE EJEÇÃO

• Fração de ejeção = é o percentual do volumeejetado em cada sístole.

• Em repouso a Fração de Ejeção = acima de 55%

• No exercício a Fração de ejeção _ a 75 %

• Fração de ejeção = Volume de Ejeçãovolume diastólico final

VOLUME DE EJEÇÃO


• PRÉ-CARGA – dois cientistas Otto Frank ErnestStarling foram os primeiros a descreverem omecanismo de pré-carga fator que influencia oVolume de ejeção.

VOLUME DE EJEÇÃO


• Mecanismo de Frank-Starling – Observa-seuma mudança no volume de ejeção(diminuição do volume diastólico final de 140para 120 ml/batimento), após sairmos de umaposição supina para uma posição em pé, emvirtude disto, ocorre uma estagnação nosangue nos membros inferiores devido aposição ereta.

VOLUME DE EJEÇÃO


• Mecanismo de Frank-Starling – afirma que oprincipal fator de regulação do Volume deejeção é a magnitude da distensão ventricular.O mecanismo é definido pela maiorcontratilidade do coração a uma maiorquantidade de sangue que entra noventrículo.


VOLUME DE EJEÇÃO

• PÓS-CARGA – força média que o ventrículo deverá gerar durante asístole para superar a carga que se opõe a ejeção do sangue –durante a contração;

• Neste caso verificamos uma diminuição na pré-carga e no volumede ejeção em uma única curva da função ventricular;

• ESTADO INOTRÓPICO - força de contração do coração. Efeitoinotrópico positivo seria o aumento das contratilidade cardíaca eefeito inotrópico negativo seria a diminuição da contratilidadecardíaca.

• O estado inotrópico é medido pelo sistema nervoso autônomo einfluencias hormonais.

VOLUME DE EJEÇÃO


• As catecolaminas noradrenalina e a adrenalinacausam um efeito inotrópico positivo nocoração;

• A noradrenalina aumenta com o exercício –aumentando a inotropia cardíaca ou sejamaior contratilidade do coração.

VOLUME DE EJEÇÃO


FREQUÊNCIA CARDÍACA

• Em repouso é controlada pelo sistema parassimpático(nervo vago)

• Cronotrópico – aumento ou diminuição da freqüênciacardíaca

• A adrenalina (epinefrina) causa um efeito cronotrópicopositivo (aum. FC)

• Freqüência de pulso – são iguais os valores de pulso,apical (torácica) e carotídea.

FOSS ET AL. (2000, P. 211)

• Em ambos os sexos atletas altamente treinados a FC =40 batimentos/min.

• Durante o exercício a FC aumenta em associação com otrabalho (VO2) e a FC max é ligeiramente mais baixaem treinados, dos 18 aos 30 anos permanece próximodos 200 batimentos/min, decrescendo a partir destaidade.

• Atingido o volume de ejeção máximo (por volta de 40a 60 % do VO2max) qualquer aumento no Q é devidaa FC.


FOSS ET AL. (2000, P. 211)

• Para o mesmo VO2 as mulheres possuem uma maiorFC e um Menor VE e um Q maior.

• A FC após o exercício adota um padrão de duas fases:– fase I em que a FC diminui rapidamente de alguns

segundos até 2 min;– fase II em que é mais lenta durando de dois a 10 min.

Quem controla esta resposta é o SN Autônomo.

• Uma FC baixa e um VE alto indica um sistemacirculatório eficiente. Ou seja. Para um determinadoQ o coração não se contrai muitas vezes.


FOSS ET AL. (2000, P. 211)

• A FC sobe rapidamente e estabiliza para um ritmo estávelde exercício. Cada novo estímulo a maior demoraprogressivamente para se estabelecer o steady steady.

• Para um determinado Q um coração que bate mais lentocom um maior VE significa que ele utiliza menos oxigêniopara um mesmo trabalho ou seja mais eficiente.

• A FC pode ser utilizada:1) quantificar a intensidade do exercício;2) determinar os efeitos do treinamento com exercício.


FOSS ET AL. (2000, P. 211)

• Exercício de 5 a 10 min submáximo: Q mantem-se constante, devido ao fato de a FC aumentar eVE diminuir.

• Exercício de 30 a 60 min submáximo:ocorre omesmo fenômeno, contudo, não surpreendenteencontrarmos FC max no final da competição(maratono o individuo fica com a FC max por 2 h30 min com um Q constante já que VE diminui namesma magnitude);


FOSS ET AL. (2000, P. 211)

• O aumento FC esta relacionada com a temperaturaambiente e volume plasmático. Se a temperaturaaumenta a maior distribuição do sangue pela periferiapara que haja dissipação do calor por evaporação,condução e convecção. Desta forma um menor volume desangue circulante, com menos sangue retornando aocoração causando um menor diástole terminal econseqüentemente um menor VE. Para tanto éimportante que FC aumente para manter o Q.

• Para avaliar o Q temos: ecocardiografia, fluxometriaDoppler e reinalação de CO2 (a mais utilizada hoje em dia)


FOSS ET AL. (2000, P. 211)

Existe uma relação entre FC e VO2 para exercícios deintensidade leve a moderada, algumas equações tentaminferir o VO2 max através da FC submáxima traçando umalinha até a FC predita.Contudo este tipo de estimativa possui erros graves queinviabilizam sua utilização:1) Existe um ponto de dissociação entre o FC e VO2 paraintensidades elevadas, o VO2 aumentaria mais do que oalcançado pela FC, subestimando o VO2 max;2) Não existe uma FC max para todos os indivíduos (não épossível);3) Indivíduos com alta economia de movimento VO2 maxsubestimado;4) variação diária da FC;


McArdle et al. (2002, p201)

• Fatores que podem afetar a Fc: temperatura,estado emocional, ingestão prévia dealimento, posição corporal, natureza continuaou descontinua do exercício e os músculosque atuam estaticamente ou dinamicamente.



• Em indivíduos sedentários e destreinados a Fc pode ser em tornode 100 bpm.

• Em atletas bem condicionados foram descritas Fc de 28 a 40bpm

• Fc diminui como a idade e fatores ambientais tais comotemperatura

• A Fc aumenta rapidamente imediatamente antes do exercíciodevido a liberação através SN simpático da noradrenalina e pelohormônio adrenalina das glândulas adrenais. Com uma diminuiçãodo tônus vagal (parasimpatico).



• A Fc aumenta linearmente ao exercício até oponto de exaustão, estabilizando indicando, destaforma, a Fcmax.

• Fcmax é aquela que vc alcança em um esforçomáximo até o ponto de exaustão (é altamenteconfiável, e altera muito pouco durante o dia)

• A partir de 15 anos decrescemos 1 bpm por ano,



• A estimativa da Fc 220 – idade possui um erro importantepodendo varia significativamente 12 pbm de desvio padrão.

• Esta equação expressa o valor médio para uma dada idadepode ter um erro de 20 bpm.

• FCT ( freqüência cardíaca de treinamento) Prescrever oexercício de acordo com a Intensidade Seria por exemplo75% do Vo2máx representaria 86 % da Fcmáx.

• O método Karvonen ou reserva da freqüência cardíacamáxima –



• A FC aumenta com a intensidade do esforço de caráterdinâmico sendo proporcional ao trabalho e ao VO2max

• Defini-se FC como o maior valor obtido em teste deesforço Maximo no tapete rolante.

• Erro padrão de 10 sistoles por min pode acometer a FCmax.

• Toda vez que uma FC max no teste for inferior a 20sistoles por min da FC max predita deverá duvidardeste valor.


(Araújo CGS, p .37)

• A FC de repouso e a de recuperação é desprovida de uma valorclinico (?)

• Deve-se suspender o teste quando a FC diminui aumentamos acarga péssimo prognóstico.

• O limiar anaeróbico e identificado quando a ventilação perde a suarelação linear com o VO2 (Ve/VO2) e quando se ultrapassa o nívelde lactato sangüíneo de 4 mM/L.

• A respiração não constituí um fator limitante da performance,exceto em pacientes que possuem patologias pulmonares.

• O VCO2 maior do que o VO2 indica a participação importante dosistema anaeróbico .



• Em resposta ao teste de esforço a PAS sobe e a PAD sobeligeiramente ou permanece estabilizada. Contudo a PAmedia sobe denotando uma maior perfusão tecidual.

• PA de 250 / 120 são consideradas para interrupção doteste.

• Um menor PAS no teste pode indicar um risco relativo altode mortalidade (Ex. 140 mmHg risco de 9,7% e 140 a 199 –risco de 2,53). A PAS é o melhor predito para risco futuro demortalidade.

• PAD maior do 15 mmHg é indicador de doença coronariana.



• Em exercícios estáticos observa-se aumento tanto da PAD e PASdevido a uma maior resistência arterial periférica independente dealterações no Q esta resposta independe da ativação autonômica.Já que se verifica em coração denervado.

• Um dos principais fatores limitantes da performance reside noaparato circulatório (debito cardíaco)

• Define-se como teste máximo àquele em que o individuo atinge aexautão volitiva (Voluntária)

• A vantagem de um protocolo de varia cargas é seu pode dedescriminação.



• Espera-se que o individuo atinja o estado estável em relação à FC em 4 a 6min.

• A maior vantagem de um protocolo descontinuo é a não acúmulo delactato

• Um melhor protocolo de esforço deveria ser: máximo, continuo, semsteady state, dinâmico e com varias cargas.

• O teste de esforça é interrompido quando a PAS diminui.

• Recomenda-se um tempo mínimo de recuperação de 10 min

• A FC deve ser medida a cada min.

• O Vo2 max é 10 % maior na esteira



Reserva da freqüência cardíaca máxima = FC max – FC repouso

Ex. Individuo com 30 anos e Fcrep de 60

FC Max = 220 – IDADE

FCreserva = FC Max - FCrepouso

FCreserva = 220 – 30 – 60 = 130

FCT 75% = Fcrep + 0,75 (FC max – FC repouso)





• Desta forma 75 % da FCT teria valores semelhantes emVO2 máx ou seja 75 % da FCT seria igual a 75% doVO2max. Contudo isto só se verificaria em exercício demoderada para alta intensidade para intensidade baixapossui uma diferença fortíssima.

• Faixa da Freqüência cardíaca de treinamento - seria maisindicado



Freqüência cardíaca é extremamente útil para a prescrição dotreinamento, associando fortemente com o trabalho cardíaco ouao stress imposto ao coração. Isoladamente,ela é um bompreditor para do consumo de oxigênio pelo coração bem como ofluxo sangüíneo coronariano. Contudo o gasto metabólico podevariar significativamente.

A freqüência cardíaca é afetada pelo ambiente e altitude

FC mais baixa indica um efeito do treinamento já que o VEmelhorando a distribuição sangüínea; reduzindo a FC doexercício e da recuperação.

O aumento FC esta relacionada com atemperatura ambiente e volume plasmático. Sea temperatura aumenta a maior distribuição dosangue pela periferia para que haja dissipaçãodo calor por evaporação, condução e convecção.Desta forma um menor volume de sanguecirculante, com menos sangue retornando aocoração causando um menor diástole terminal econseqüentemente um menor VE. Para tanto éimportante que FC aumente para manter o Q.



PERCENTUAL FREQUÊNCIA CARDÍACA

DENADAI et al. (2000)

Segundo ACSM – para o treino aeróbico FC SERIA DE60 a 90 % FC Max ou 50 a 85 % do VO2max.

A FC reserva é bem associada ao VO2max.

Exemplo Trabalho aeróbico entre 60 a 80 % da FCr,individuo de 30 anos com Fcrep = 60



FCr = Fcmax – FCrep = (220 – 30) - 60 = 130 bpm

FCT 60% = Fcrep + 0,60 (FC max – FC repouso) –----60 + 0,60 x 130 = 138 limite inferior

FCT 80% = Fcrep + 0,80 (FC max – FC repouso) –----60 + 0,80 x 130 = 164 limite superior



Segundo Pollock (1990) um % FCr seria semelhanteao % VO2 max, ou seja, trabalhar entre 60 a 80 % daFCr iqual a trabalhar entre 60 e 80 % VO2max.

Não existe uma boa associação entre FC e LL.

FC e VO2 parecem estar bem associados seria umamaneira valida de prescrição.

REGULAÇÃO DA FREQUÊNCIA CARDÍACA

• o coração possui duas formas de regulagem uma intrínseca(atividade elétrica e autonômica) e outra extrínseca (iniciodo exercício antecipação).

• Impulso cardíacoNódulo S-A atrios Nódulo A-V feixe de Hiss sistema de purkinje ventriculos

• O ECG monitora a alteração de voltagem durante aatividade elétrica do coração. Também informa a Fcdurante o exercício.

• O miocárdio possui um período reflatario onde são gastos0,30 s para ocorrer outro estimulo proporcionando temposuficiente para o enchimento do ventrículo.


REGULAÇÃO EXTRÍNSECA

Os sinais de controle cardiovascular temorigem no Bulbo e percorrem os ramossimpáticos e parassimpáticos. Os átriosrecebem estimulação simpática eparassimpático já o ventrículo recebe quaseque exclusivamente fibras simpática.


• Influencia Simpática: o SN simpático libera ascatecolaminas adrenalina (efeito retardado liberadapela supra renal) e noradrenalina esses hormôniosneurais fazem aumentar a contratilidade e aceleram adespolarização S-A aumentando a Fc.

• Influencia parassimpático: a acetilcolina hormônioliberado por influencia do SN parassimpático retarda oritmo da descarga S-A causando uma bradicardiadevido ao nervo vagal a função vagal não afeta acontratilidade .



• Catecolaminas – O treinamento de endurance provoca umdomínio vagal (parassimpático sobre a simpática interferindo noritmo cardíaco (bradicardia devido ao treinamento).

• Freqüência cardíaca de antecipação – descarga simpática eredução do tônus vagal. Antes e um pique de 100m a Fc podealcançar 140 bpm devido ao influxo neural.

• O coração é ativado para o exercício: maior atividade simpática;2) menor atividade parassimpática; 3) influxo proveniente docomando central do cérebro; ativação dos receptores nasarticulações e músculos à medida que inicia o exercício.



• Em corria de 3600 m a Fc pode alcançar 180 bpm em 30 s.

• O bulbo recebe informação ou Influxo dos barorecptores do seiocarotídeo e da croça da aorta eles respondem a mudança napressão arterial. O bulbo também atua como centro integrador e decoordenação.

• Influxo periférico: o bulbo recebe influxo dos mecanoreceptores edos receptores químicos nos vaso sangüíneo os barorecptoresprevinem níveis elevados de pressão arterial.

• A noradrenalina (ação simpática) atua como vasoconstritor (fibrasadrenérgicas), enquanto aceticolina (fibras colinérgicas) promovemvasodilatação



• Influencia Simpática: Tem duas ações o simpático sobrea regulação do fluxo sangüíneo uma realizada pelasfibras adrenergicas do SN simpático que liberanoradrenalina (vasiconstritora) e fibras colinergicasque libera a acetilcolina (vasodilatadora).

• Influência Parassimpática – liberam um neuro-hormonio acetilcolina que retarda o ritmo cardíacopromovendo bradicardia.

• Fluxo = pressãoResistência



• Lei de Poiseuille – expressa a relação entrediferencial de pressão(gradiente) , a resistência eo fluxo em um vaso cilíndrico.

• Fluxo = gradiente de pressão x raio do vaso4

Comprimento do vaso x viscosidade

• Esta lei demonstra que uma vasodilatação e umavasoconstrição altera significativamente o fluxode sangue.



DÉBITO CARDIACO – DC ou Q

• Q = (L/min) = FC (batimentos/min) x VE (mL/batimento)

• Para uma mesma carga de trabalho submáxima umtreinado possui uma menor VE e uma menor FC e um Qmaior.

• Em repouso existe pouca diferença entre treinado edestreinado – geralmente um Q = 5 a 6 L/min.

• Em treinados o Q pode chegar a 30 a 40 L/min; emdestreinados 20 a 25 L/min.

FOSS ET AL. (2000, P. 211)


• Quanto mais alto o Q maior a potência aeróbica máxima(VO2max)

• As mulheres possuem um Q mais alto para uma mesma carga detrabalho (VO2); pode chegar a 1,5 1,75L/min. Devido ao fato dasmulheres possuírem uma menor quantidade de hemoglobinadificultando a capacidade de carrear oxigênio; Q máximo dasmulheres é menor do que dos Homens.

• O VE (mL/min) deverá ser transformado para L/min.

• Exercício de 5 a 10 min submáximo: Q mantem-se constante,devido ao fato de a FC aumentar e VE diminuir.

FOSS ET AL. (2000, P. 211)


• Exercício de 30 a 60 min submáximo:ocorre o mesmo fenômeno,contudo, não surpreendente encontrarmos FC max no final dacompetição (maratono o individuo fica com a FC max por 2 h 30 mincom um Q constante já que VE diminui na mesma magnitude);

• Para avaliar o Q temos: ecocardiografia, fluxometria Doppler ereinalação de CO2 (a mais utilizada hoje em dia)

• A Palpação pela carótida da FC não pode ser muito pressionada poispode ter um reflexo dos barreptores.

• A FC de recuperação deve ser medida nos primeiros quinzesegundos pois a uma considerável variação Fc após o exercício.

FOSS ET AL. (2000, P. 211)


• Quando Fc passa de uma posição reclinada, para sentado edepois em pé sua freqüência aumenta de 50 para 55 e para60 em pé porque o seu volume de ejeção caiu (mecanismode Frank starling). Isto é para manter o seu debito cardíaco.

• O tempo inteiro a FC esta aumentando no exercício paraincrementos contínuos de estímulos para que o seu Qmantem-se constante já que também aumenta o Volumede ejeção.

• O Q aumenta para suprir de sangue e oxigênio enutrientes os músculos e retirar os subprodutos dadegradação metabólica.



• Na natação o Q é um pouco menor devido aomaior volume de ejeção porque o Volume deejeção é maior (135L/min ) e a freqüência parauma mesma carga seria menor do que esportescomo corrida e ciclismo.

• No inicio do exercício Q aumenta devido aoaumento da FC e Volume de ejeção mas quandoalcança a 40 a 60 % do VO2máx o aumento do Qé devido a FC.



• O Q em repouso é de 5L/min treinados e nãotreinados – para cada litro de sangue temos200 ml de oxigênio.

• O aumento no Q máximo aprimoradiretamente a capacidade de circular oxigênio;

MCARDLE et al (2002)


• O Q relaciona-se em uma proporção de 6: 1com o VO2máx, para cada litro que aumentano Q aumenta 6 litros na capitação máxima deoxigênio.

• O Q é menor nas mulheres pois possuem umamenor parcela de hemoglobina 10% a menospara compensar esta diferença temos queaumentar o Q.

MCARDLE et al (2002)

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