Fisiologia_Aula 4 16-17 - Adaptações cardiovasculares.pdf

CURSO DE EDUCAÇÃO FÍSICA E DESPORTO Fisiologia do Exercício Professor Armando Costa [email protected] 2016/2017 recapitulando a aula anterior Aparelho Cardiovascular Aparelho Cardiovascular Objectivos: • Descrever a estrutura e função do Coração e sistema vascular. • Caracterizar Déb...

CURSO DE EDUCAÇÃO FÍSICA E DESPORTO Fisiologia do Exercício Professor Armando Costa [email protected] 2016/2017 recapitulando a aula anterior Aparelho Cardiovascular Aparelho Cardiovascular Objectivos: • Descrever a estrutura e função do Coração e sistema vascular. • Caracterizar Débito Cardíaco, Volume Sistólico, Pressão Arterial, diferença arterio-venosa e consumo de oxigénio. • Descrever as respostas e cardiovasculares ao esforço e ao treino. adaptações Sistema Respiratório Ventilação Pulmonar Ventilação Perfusão Difusão Sistema Cardiovascular O2 Plasma Hemoglobina Ião bicarbonato Pressões Diferenciais Funcionamento Integrado (a-v) O2 CO2 Aparelho Cardiovascular Componentes do Aparelho Cardiovascular Uma Bomba Um sistema de canais Um fluído mediador Coração Veias e Artérias Sangue Aparelho Cardiovascular Ciclo Cardíaco A acção de bombeamento do sangue divide-se em três fases:  Diástole  Sístole auricular  Sístole ventricular Aparelho Cardiovascular Ciclo Cardíaco  Diástole (relaxamento) – os músculos distendem- se, as aurículas enchem-se de sangue e as válvulas à entrada dos pulmões e da aorta fecham-se para impedir o retrocesso do sangue.  Sístole (contração) auricular – contraem-se e o sangue é expulso para as os aurículas respectivos ventrículos  Sístole ventricular – os dois ventrículos contraem-se para bombear o sangue para os pulmões e para o resto do corpo. Aparelho Cardiovascular Ciclo Cardíaco Em repouso coração passa 60 % do ciclo cardíaco em diástole e 40 % em sístole. Em exercício esta relação inverte-se. Volume Diastólico Final (VDF) – sangue que preenche o ventrículo no final da diástole; Volume Sistólico Final (VSF) – sangue que preenche o ventrículo no final da sístole. Volume Sistólico – sangue expulso do coração em cada sístole – VS = VDF - VSF Aparelho Cardiovascular Ciclo Cardíaco Ao ciclo cardíaco associa-se um sistema de condução eléctrico intrínseco podendo sofrer a influência do controle extrínseco do coração. Aparelho Cardiovascular Controlo extrínseco do coração Apesar do coração possuir a sua própria estimulação(eléctrica), podem existir alterações através de diversos sitemas: • Sistema Nervoso Simpático • Sistema Nervoso Parassimpático • Sistema Endócrino Aparelho Cardiovascular Sistema nervoso simpático • + FC e força de contracção do coração • Dilatação das coronárias abastecimento sanguíneo ao coração • Vasodilatação periférica – sangue músculos • Vasoconstrição nos outros tecidos • PA – melhor perfusão e retorno venoso Aparelho Cardiovascular Sistema nervoso parassimpático • Processos digestivos, urinários, secreção glandular e conservação de energia • Mais activo em repouso • Antagonista ao SNS - FC; constrição das coronárias e broncoconstrição • Nervo vagal liberta hiperpolarização do SA e AV. acetilcolina causando Aparelho Cardiovascular O Sistema Simpático acelera o ritmo cardíaco durante o exercício ou quando estimulado em situações de stress. O Sistema Parassimpático abranda O ritmo cardíaco após exercício Físico, diminui a glicose sanguínea e a adrenalina. Sistema Endócrino Aparelho Cardiovascular Contribuição relativa do sistema nervoso parassimpático e simpático no aumento do ritmo cardíaco durante o exercício Aparelho Cardiovascular Veias e Artérias Vasos Sanguíneos São de três tipos: Artérias Veias Capilares Sanguíneos Aparelho Cardiovascular Sistema Vascular Aparelho Cardiovascular Sistema Vascular RETORNO DO SANGUE AO CORAÇÃO Respiração – Mudanças de pressão aquando da inspiração e expiração facilitam o retorno do sangue ao coração. Bomba muscular – As contracções musculares facilitam o retorno do sangue ao coração. Válvulas – Permitem e forçam a circulação do sangue numa só direcção. Aparelho Cardiovascular Resposta da Circulação Venosa Devido à força da gravidade o retorno venoso da metade inferior do corpo tem que ser auxiliado por mecanismos. Os mais importantes são: Bomba muscular dos membros inferiores; Aspiração torácica Posição do corpo Bomba muscular – A contracção dos músculos permite que o sangue tenha um maior impulso no sentido do coração. Exemplo: A marcha, o saltar à corda são os que mais facilitam o retorno venoso Aparelho Cardiovascular Resposta da Circulação Venosa Aspiração torácica – Resulta das pressões negativas intra pleurais que se desenvolvem durante a inspiração, facilitando o retorno venoso. Posição do corpo - A posição horizontal facilita o RV da metade inferior do organismo. Aparelho Cardiovascular DISTRIBUIÇÃO DO SANGUE • Em repouso, os rins (27%) e o fígado (22%) recebem quase metade do sangue em circulação. Os músculos recebem cerca de 15%. • Durante o exercício, o sangue é redireccionado para os locais onde são mais precisos. • Por exemplo: Durante uma actividade de resistência, os músculos chegam a receber 80% do sangue disponível. • Por exemplo: depois de uma refeição, o sistema digestivo recebe mais sangue do que quando estás em jejum. • A distribuição do sangue é controlada primariamente pelas arteriolas. Aparelho Cardiovascular Respostas Circulatórias Agudas ao Esforço Ciclo Cardíaco – Eventos que ocorrem entre dois batimentos do coração (Diástole e sístole). Volume Sistólico- Volume de sangue que é bombeado pelo ventrículo esquerdo por contracção. Frequência Cardíaca – Batimentos Cardíacos por minuto. Débito Cardíaco (DC) – quantidade de sangue bombeado por minuto. DC = FC (frequência cardíaca) x VS (volume sistólico) Para uma mesma intensidade de esforço, a FC é tanto menor quanto maior for o VS. Aparelho Cardiovascular Respostas do Débito Cardíaco (DC) ao esforço O débito cardíaco é calculado como produto da frequência cardíaca(FC) e pelo volume ejectado em cada sístole (VS): DC = FC x VS Débito cardíaco está intimamente relacionado com o VO2. Repouso – Existe pouca diferença entre indivíduos treinados e destreinados, com valores médios entre 5 a 6L/min. Aparelho Cardiovascular Respostas do Débito Cardíaco (DC) ao esforço Débito cardíaco está intimamente relacionado com o VO2 – Lei de Fick VO2 = DC x diff(a-v) O2 Ou seja: VO2 = FC x VS x diff(a-v) O2 Consequência prática: Para trabalharmos ao nível do VO2max, a FC tem de estar no máximo (Parâmetro facilmente controlável) Frequência Cardíaca (FC) Número de vezes que o coração bate por minuto (bpm) Determinação fácil para prescrição e controlo de treino Relação Directa com o Consumo de Oxigénio Depois do Esforço atletas recuperam a FC basal mais rapidamente FC repouso é inferior nos atletas FC Máx = 208 – (0.7 x idade) Respostas da Frequência Cardíaca (FC) ao esforço FCMax 220-idade 208-(0.7x age) + correcto FCR 60-80 bpm Utilização da FC para cáculo indirecto da Potência Aéróbia Máxima (VO2max e Potência Mecânica) FCMax 220-idade 208-(0.7x age) + correcto (Kenney et al., 2011) Sujeito A – Sedentário Sujeito B – Fisicamente activo. Respostas da Frequência Cardíaca (FC) ao esforço + FC antes do inicio exercício Activação SNSimpático Supra-renais (medula) Libertação neurotransmissores (norepinefrina e epinefrina) A FC pré-exercício não é fidedigna para caracterizar a FC de repouso Respostas do Volume Sistólico (VS) ao esforço + retorno venoso + força de contracção (Mecanismo Frank Starling) + contractibilidade + estimulação neural + catecolaminas dominantes - Resistência vascular periférica VS só aumenta proporcionalmente à carga até aproximadamente 50 % do VO2max Aparelho Cardiovascular Respostas da Frequência Cardíaca (FC) ao esforço Durante o esforço aeróbio, tal como o DC, a FC também aumenta.  Quando se atinge o VO2 máximo atinge-se a FC máxima. Aparelho Cardiovascular Respostas da Pressão Arterial (PA) ao esforço Pressão arterial - É a pressão exercida pelo sangue contra as paredes das artérias. PA = DC x Resistência Periférica Total (RPT) A resposta fisiológica da pressão arterial ao esforço é diferente conforme se trate de:  Exercícios aeróbios gerais sub-máximos  Exercícios de Força Aparelho Cardiovascular Respostas da Pressão Arterial (PA) ao esforço PA sistólica – Representa a pressão contra as paredes arteriais durante contracção ventricular. PA diastólica – Representa a pressão contra as paredes arteriais durante a diástole ventricular. Em repouso – PAS ≈ 120 ; PAD ≈ 80 mmHG (saudável) Em exercício aeróbio – PAS sobe proporcionalmente à intensidade de exercício e PAD mantêm-se ou desce. Aparelho Cardiovascular  Exercícios aeróbios gerais sub-máximos – A pressão sistólica aumenta em função da elevação do DC. Para esforços sub-máximos de intensidade constante, a pressão arterial atinge um steady-state.  Exercícios de Força - A subida da pressão sistólica é mais pronunciada do que no caso anterior e é acompanhada por uma subida notória da diastólica. Aparelho Cardiovascular Exercícios dos membros superiores vs inferiores A capacidade e as repercussões cardiovasculares do exercício são diferentes consoante seja feito com os membros superiores ou com os inferiores, devido à menor massa muscular dos primeiros. Esforços sub-máximos- Uma mesma carga efectuada pelos membros superiores origina maior subida da pressão arterial e da FC do que se efectuada pelos membros inferiores. Esforços máximos - A capacidade de esforço máximo é maior com os membros inferiores do que com os superiores, devido à quantidade de fibras. Aparelho Cardiovascular Respostas da Pressão Arterial (PA) ao esforço (Kenney et al., 2011) Adaptações Cardiovasculares ao Esforço (Agudas) Aumento do Débito Cardíaco - Aumento Linear da FC - Aumento linear do VS até 50%do VO2max Redistribuição do Fluxo Sanguíneo - Aumento do aporte sanguíneo aos músculos, coração e pulmões Aumento da dif (a-v) O2 Adaptações Cardiovasculares ao Treino (Crónicas) Frequência Cardiaca - Diminuição da FC repouso - Diminuição da FC para uma determinada velocidade - Não existe aumento da FC máxima com o treino Volume Sistólico - Aumento do VS de repouso - Aumento do VS para uma determinada Velocidade Aumento da eficiência cardíaca (+ sangue bombeado por cada batimento) Adaptações Cardiovasculares ao Treino (Crónicas) Adaptações Cardiovasculares ao Treino (Crónicas) Verde – Elite Azul – Activo Vermelho - Sedentário Atletas de Elite (endurance) conseguem fazer subir VS mesmo com FC muito elevadas. (Kenney et al., 2011) Adaptações Cardiovasculares ao Treino (Crónicas) Débito Cardíaco - Em repouso existem poucas alterações - Os atletas treinados atingem valores superiores no esforço máximo Hipertrofia Miocárdica Adaptações Cardiovasculares ao Treino (Crónicas) Aumento da dif (a-v) O2 – Capacidade de extrair e utilizar O2 a nível tecidual - Maior quantidade de mioglobina - Maior densidade capilar - Adaptações mitocondriais Aumento Volémia (qtd de sangue a circular no organismo) Diminuição do Hematócrito (aumenta mais a volémia do que a massa eritrocitária) Adaptações Cardiovasculares ao Treino (Crónicas) VO2 = DC x dif (a-v) O2 Consumo de oxigénio mais elevado em atletas treinados Maior utilização da via aeróbia Sobretudo devido ao aumento do VS e da dif (a-v) O2 Consumo Máximo de Oxigénio (VO2 max) Máxima quantidade de O2 que o organismo consegue captar, fixar, transportar e utilizar Indicador da Potência Aeróbia Associado ao EEML é um indicador do desempenho em esforços aeróbios Controlo e Prescrição do Treino - % VO2 max Indicador do Funcionamento integrado dos sistemas respiratório e cardiovascular. Consumo Máximo de Oxigénio (VO2 max) Consumo Máximo de Oxigénio (VO2 max) Superior em atletas Específico da Modalidade treinada VO2 max – Referências Consumo Máximo de Oxigénio (VO2 max) Obrigado pela atenção dispensada Armando Costa Joana Reis