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Testes de Consumo máximo
de Oxigênio
(Vo2 máx)
Fisiologia Do Esforço
Prof.Dra. Bruna Oneda
2016
2
Tamponamento
Substâncias que se dissociam em solução e liberam H+ são
denominadas ácidos
Compostos que conseguem captar ou aceitar H+ para
formar íons hidróxido (OH-) são bases
Tamponamento: designa reações que minimizam as
modificações na concentração de H+
Tampões são mecanismos químicos ou fisiológicos que
previnem as mudanças
3
Tamponamento
O pH é uma medida de acidez ou alcalinidade
(basicidade) de uma solução líquida.
O pH refere-se à concentração de prótons de H+.
As soluções com mais H+ que OH- possuem pH inferior a
7,0 e são denominadas ácidas e vice-versa
A água pura é considerada quimicamente neutra , com
quantidades iguais de H+ e OH- e possui pH=7,0
Tamponamento
O pH dos líquidos corporais varia de 1,0 para ácido clorídrico
digestivo até um pH ligeiramente basico entre 7,35 e 7,45 para o
sangue arterial e venoso e maioria dos outros líquidos
Um aumento do pH acima do normal de 7,4 representa o
resultado direto de uma queda na concentração de H+ e recebe
a denominação de alcalose.
Inversamente, um aumento na concentração de H+ recebe a
denominação de acidose.
Tamponamento
No corpo, a quantidade ácido-básica dos líquidos deve ser
regulada dentro de limites estreitos, pois o metabolismo é
muito sensível a concentração de H+.
Três mecanismos regulam o pH do meio interno:
A) tampões químicos
B) ventilação pulmonar
C) função renal
Tampões químicos
Tampão bicarbonato: O ácido clorídrico é transformado em
ácido carbônico ao combinar-se com o bicarbonato de sódio
HCl + NaHCO3 NaCl + H2CO3 H+ + HCO3-
O bicarbonato de sódio no plasma exerce poderosa ação de
tamponato sobre o ácido lático.
Isso acarreta a formação de lactato de sódio e ácido carbônico
Tampão ventilatório
Qualquer aumento na quantidade de H+ livre (acidez) no
líquido extracelular e no plasma estimula diretamente o
centro respiratório e acarreta um aumento imediato na
ventilação alveolar.
Esse ajuste faz com que o seja CO2“eliminado” do sangue.
A redução do CO2 plasmático reduz o H+
Tampão renal
O efeito dos tampões químicos sobre os ácidos em excesso é
apenas temporário. A excreção de H+ pelos rins, apesar de ser
demorada é importante na reserva de tamponamento do
corpo ou reserva alcalina. Com essa finalidade, os rins são a
defesa final do organismo.
A acidez pode ser controlada nos túbulos renais através de
complexas reações químicas que envolvem a secreção de
amônia e H+ para dentro da urina e a reabsorção de álcalis
como cloreto e bicarbonato .
Efeitos do exercício e do treinamento
A regulação do pH se torna progressivamente mais difícil no
exercício extenuante, durante o qual o H+ aumenta em virtude
da formação tanto de CO2 como ácido lático. Isso é
particularmente evidente durante os períodos repetidos de
exercício máximo de curta duração, quando os valores
sanguíneos da lactato são altos.
O treinamento anaeróbico vigoroso permite uma pessoa
tolerar níveis sanguíneos mais altos de lactato (e valores mais
baixos de pH) do que antes do treinamento.
Medida do gasto energético -
Espirometria
Consumo de 1L de O2 = 4,09 a 5,05 kcal de energia
Formas de Testes
Submáximos: exercício de intensidade progressiva
Interrupção em carga submáxima
Interrupção FC submáxima (196-idade)
Críticas: avaliação limitada, capacidade máxima estimada (não
indica se pessoa está apta ou não para realizar exercícios
Máximos:
• Exercício de intensidade progressiva
• Interrupção: exaustão – máximo
• Críticas: avaliação em carga máxima, capacidade máxima por carga real
Protocolos de testes
Aumento progressivo
dos acréscimos de
exercício sem intervalo
de recuperação ou
repouso
Aumento progressivo
dos acréscimos de
exercício entremeados
com intervalo de
recuperação
Protocolos de testes
Consumo máximo de Oxigênio:
A sua determinação consiste em medir as variáveis:
1. Fração de oxigênio no ar inspirado
2. Fração de dióxido de carbono no ar inspirado
3. Volume de ar inspirado e expirado
É o produto da ventilação em um intervalo de tempo ou
A fração de oxigênio consumida em determinada ventilação
Fatores limitantes do exercício:
- Fadiga: acidose lática, pH, Pi, ATP
- Dispnéia: incapacidade na regulação do pH para
compensar hipoxemia; H+, lactato
- Dor: aterosclerose, DAC, isquemia periférica
Testes ergoespirométricos
Também chamado de teste de esforço cardiopulmonar mede a
capacidade do corpo de realizar as trocas gasosas, dando uma
avaliação objetiva da capacidade e ou/ limitação ao exercício
físico.
Registro de importantes variáveis metabólicas e respiratórias:
consumo pico de oxigênio (VO2 pico), em ml/kg-1.min-1 e em l/min
consumo máximo de oxigênio (VO2 máx.) em ml/kg-1.min-1 e em
l/min
dióxido de carbono (VCO2),em ml.min-1
ventilação pulmonar (VE),em l.min-1
frequência respiratória (FR) em rpm
Testes ergoespirométricos
equivalente ventilatório de oxigênio (VE/VO2)
equivalente ventilatório de dióxido de carbono (VE/VCO2)
razão de troca respiratória entre a produção de dióxido de carbono e o consumo
de oxigênio (VCO2/VO2)
pressão parcial de oxigênio ao final da expiração (PetO2), em mmH
pressão parcial de dióxido de carbono ao final da expiração (PetCO2), em mmHg
fração expirada de oxigênio (FEO2) em %
fração expirada de dióxido de carbono (FECO2) em % e
razão entre o espaço morto funcional estimado e o volume corrente (Vd/Vt)
Relação entre valores de VCO2 e VO2
Estimativa do gasto energético e tipo de substratos
predominantemente utilizado
R =VCO2
VO2
Medida do gasto energético -
Espirometria
Equivalente Térmico
do Oxigênio para R
não proteico
Kcal por L do O2R
5,0100,97
5,0220,98
5,0350,99
4,9730,94
4,9850,95
4,9980,96
5,0471,00
4,9610,93
4,9480,92
4,9360,91
4,9240,90
4,9110,89
4,8990,88
4,8870,87
4,8750,86
4,8620,85
4,8500,84
4,8130,81
4,8010,80
4,7880,79
4,7760,78
4,7640,77
4,7500,76
4,7390,75
4,7270,74
4,7140,73
4,7020,72
Zuntz, H in McArdle et al, 1995
Valor calórico do substrato
energético
1,0
0,9
0,8
0,7
R
CARBOIDRATO
MISTURA: CARBOIDRATO
+ GORDURA
GORDURA
A troca máxima de oxigênio (Quociente
Respiratório):
Relação de CO2 produzido e a de O2 consumido.
Um valor de 0,70 em repouso é comum.
Valores > 1,0 foram usados em pediatria como
esforço máximo.
QRmax médio estimado de 0,99 em esteira
rolante
QRmax médio estimado de 1,06 em
cicloergômetro
Observar sinais de esforço intenso
Fases de um teste
Anaeróbio Compensado: Proporção de ácido lático é
compensada pela produção de NaHCO3 e o PH não muda.
Anaeróbio Descompensado: A produção de NaHCO3 não é
suficiente para compensar a grande produção de ácido lático e
consequentemente o PH cai. Quando o PH chegar num limite
crítico o indivíduo entra em fadiga.
Limiar anaeróbio: é a intensidade do exercício onde o indivíduo
passa do metabolismo aeróbio para o anaeróbio compensado
Ponto de compensação respiratória (PCR) é a intensidade do
exercício onde o indivíduo passa do metabolismo anaeróbio
compensado para o anaeróbio descompensado [lactato} maior
que 4mM
Valor calórico do substrato energético
Então:
1L de O2 fornece aproximadamente 5 Kcal
VO2 max 50ml/Kg/min
Uma pessoa de 70Kg:
50x70= 3500mlO2/min
3,5LO2/minX 5 Kcal = 17,5 Kcal/min
Limiar Anaeróbio:
Quando a liberação de lactato dos músculo para o sangue é igual a
taxa máxima de remoção do mesmo.
Limiares de Lactato
- A concentração de lactato [LA] depende da sua produção e
metabolização.
- Num teste de cargas progressivas, observa-se que em cargas de
intensidades muito baixas a [LA] não se altera. Isso acontece porque a
produção e metabolização de lactato aumentam na mesma
proporção.
- A partir de uma certa carga a produção começa a aumentar mais do que a
metabolização e , portanto, a [LA] começa a aumentar. Esta carga determina
o 1º limiar de lactato (1ºLL).
- A partir de uma carga mais intensa, a produção de lactato dispara e a
metabolização atinge um platô. Como resultado, a [LA] também dispara. Esta
carga determina o 2ºLL.
- A partir desta observação, podemos determinar as áreas de intensidade de
esforço de um indivíduo para que possamos determinar as cargas de
treinamento:
Até o 1ºLL: Área de intensidade sub-aeróbia.
do 1ºLL até o 2ºLL: Área de intensidade aeróbia.
a partir do 2ºLL: Área de intensidade anaeróbia.
Treinamento com cargas na área sub-aeróbia:
O treinamento com cargas desta área quase não gera adaptações fisológicas.
Treinamento com cargas na área aeróbia:
O indivíduo que treinar com cargas desta área terá as seguintes adaptaçõesfisiológicas:
aumentos nas reservas de glicogênio;
aumento da densidade mitocondrial (nº e tamanho);
aumento da capilarização tecidual;
aumento da atividade das enzimas do ciclo de Krebs;
aumento no diâmetro dos vasos;
aumento da cavidade e massa cardíacas.
Treinamento
- Dentro da área aeróbia, quanto mais baixa a intensidade do
treinamento (mais próximo do 1ºLL) as adaptações serão mais
metabólicas (musculares) e quanto mais alta (mais próximo do 2ºLL) as
adaptações serão mais centrais (cardíacas).
- Por isso, para treinar um indivíduo sedentário, deve-se começar pelo
treinamento aeróbio extensivo (longa duração, baixa intensidade)
para ter primeiro adaptações musculares localizadas.
- Após o aeróbio de baixa intensidade, então se faz o treinamento
aeróbio intensivo (alta intensidade) para ter as adaptações
centrais.
- Se a ordem de treinamento for ao contrário, o indivíduo não
suportará por fadiga muscular localizada.
Treinamento com cargas na área anaeróbia:
O indivíduo que treinar com cargas nesta área terá as seguintes adaptaçõesfisiológicas:
- Aumentos na capacidade de suportar lactato por mais tempo;
aumento da massa muscular;
- Aumento das reservas alcalinas musculares (bicarbonato), aumentando acapacidade de tamponamento;
* Tanto no treinamento com cargas na área aeróbia como na anaeróbia, as curvas
de [LA] se deslocarão para cargas mais altas, ou seja os limiares de lactato
ocorrerão em cargas mais altas por causa dos benefícios fisiológicos citados acima.
Resposta da [LA] e VO2 ao incremento de carga
- Quando se aumenta a carga de esforço de um indivíduo em exercício, o VO2
deverá aumentar para se adaptar à nova carga. Entretanto, este aumento não
acontece instantâneamente e sim progressivamente até atingir o nível ideal e
estabilizar.
- Enquanto o VO2 está aumentando ocorre o déficit de O2, pois a via aeróbia
não suporta o aumento de carga, ocorrendo a utilização da via aneróbia para
compensar, produzindo lactato. Ocorre então um pico de lactato em função
do déficit de O2.
- Quando o VO2 estabiliza, a rota aeróbia passa a predominar novamente, mas
a [LA] estabiliza num nível maior que ao da carga anterior.
Recuperação:
-Durante a recuperação, quando a carga baixa novamente, o VO2 está alto
mas a necessidade de O2 agora é mais baixa. Ocorre o débito de O2.
- Este VO2 mais alto é utilizado para o metabolismo do lactato, neoglicogênese,
baixa da temperatura e diminuição da freqüência cardíaca.
BIOENERGÉTICA