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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.
WILMORE E COSTILL (2000)
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
WILMORE E COSTILL (2000)
• 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
WILMORE E COSTILL (2000)
• 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
WILMORE E COSTILL (2000)
• 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.
WILMORE E COSTILL (2000)
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
WILMORE E COSTILL (2000)
• 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
WILMORE E COSTILL (2000)
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.
FREQUÊNCIA CARDÍACA
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.
FREQUÊNCIA CARDÍACA
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.
FREQUÊNCIA CARDÍACA
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);
FREQUÊNCIA CARDÍACA
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)
FREQUÊNCIA CARDÍACA
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;
FREQUÊNCIA CARDÍACA
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.
FREQUÊNCIA CARDÍACA
McArdle et al. (2002, p201)
• 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).
FREQUÊNCIA CARDÍACA
WILMORE E COSTILL (2000)
• 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,
FREQUÊNCIA CARDÍACA
WILMORE E COSTILL (2000)
• 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 –
FREQUÊNCIA CARDÍACA
WILMORE E COSTILL (2000)
• 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.
FREQUÊNCIA CARDÍACA
(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 .
FREQUÊNCIA CARDÍACA
(Araújo CGS, p .37)
• 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.
FREQUÊNCIA CARDÍACA
(Araújo CGS, p .37)
• 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.
FREQUÊNCIA CARDÍACA
(Araújo CGS, p .37)
• 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
FREQUÊNCIA CARDÍACA
(Araújo CGS, p .37)
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)
FREQUÊNCIA CARDÍACA
(Araújo CGS, p .37)
FREQUÊNCIA CARDÍACA
(Araújo CGS, p .37)
• 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
FREQUÊNCIA CARDÍACA
(Araújo CGS, p .37)
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.
FREQUÊNCIA CARDÍACA
(Araújo CGS, p .37)
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
PERCENTUAL FREQUÊNCIA CARDÍACA
DENADAI et al. (2000)
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
PERCENTUAL FREQUÊNCIA CARDÍACA
DENADAI et al. (2000)
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.
McArdle et al. (2002, p277)
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.
McArdle et al. (2002, p277)
• 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 .
McArdle et al. (2002, p277)
REGULAÇÃO EXTRÍNSECA
• 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.
McArdle et al. (2002, p277)
REGULAÇÃO EXTRÍNSECA
• 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
McArdle et al. (2002, p277)
REGULAÇÃO EXTRÍNSECA
• 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
McArdle et al. (2002, p277)
REGULAÇÃO EXTRÍNSECA
• 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.
McArdle et al. (2002, p277)
REGULAÇÃO EXTRÍNSECA
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)
DÉBITO CARDIACO – DC ou Q
• 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)
DÉBITO CARDIACO – DC ou Q
• 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)
DÉBITO CARDIACO – DC ou Q
• 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.
WILMORE E COSTILL (2000)
DÉBITO CARDIACO – DC ou Q
• 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.
WILMORE E COSTILL (2000)
DÉBITO CARDIACO – DC ou Q
• 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)
DÉBITO CARDIACO – DC ou Q
• 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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