fisiologia do exercÍcio

FISIOLOGIA DO FISIOLOGIA DO EXERCÍCIOEXERCÍCIO

NEWTON NUNESNEWTON NUNES

nnunesusp@hotmail.com

REFERÊNCIAS

Diretrizes do ACSM para os testes de esforço e sua prescrição

Fisiologia do Exercício de William McCardle

Fisiologia do Exercício de Powers e Howley

Nutrição para o desporto e o execício de William McCardle

Periodização do Treinamento Físico de Tudor O Bompa

Treinamento Ideal de Weineck

Exercício Físico e o Coração de Sérgio Marcondes

Reabilitação Cardiovascular de Fardy, Yanowitz e Wilson

Tratado de Fisiologia Médica de Guyton

SITES RECOMENDADOS

www.socesp.com.br

www.sbh.org.br

www.saudeemmovimento.com.br

PRESSÃO ARTERIAL

MEDIÇÃO DA PRESSÃO ARTERIAL

Histórico

Princípios da PA e FC

PREVALÊNCIA E TIPOS DE HIPERTENSÃO

Atinge aproximadamente 15% a 20% da população

Hipertensão primária (essencial) atinge 90% da população

Hipertensão secundária (causa conhecida) atinge 10% da população

A hipertensão, se não tratada adequadamente, provoca lesões no sistema vascular e em órgãos alvos (cérebro, coração e rins)

Tamanho/largura do

manguito

Braço D e Braço E/

Antebraço

Altura do braço

Velocidade do aneróide

Hiato do idoso

Posição do estetoscópio

Calibração

Ansiedade, urina

Diagnóstico de HAS

CÁLCULO DA PRESSÃO ARTERIAL MÉDIA

PAM = PAD + [ (PAS - PAD) / 3 ]

Ex: Indivíduo normotenso Indivíduo hipertenso

120 x 80 mmHg 140 x 100 mmHg

120 - 80 = 40 140 - 100 = 40

40 3 = 13,3 40 3 = 13,3

13,3 + 80 13,3 + 100

PAM = 93,3 mmHg PAM = 113,3 mmHg

Valores normais em repouso e exercício

Comportamento da PAS e PAD durante esforço

Déficit cronotrópico

PAM em repouso

HAS lábil

Coluna de mercúrio

MAPA

(Monitorização Ambulatorial da Pressão Arterial)

80% dos valores avaliados

Valores no período da noite

HAS do avental branco

Medição em casa ao invés do hospital

FINAPRESS / PORTAPRESS

Resposta hiperreativa PAS e PAD

durante esforço

ICC

Ingesta de sal

Medicamentos

EFEITO CRÔNICO DO EXERCÍCIO FÍSICO NA PRESSÃO ARTERIAL

No exercício físico ajustado para uma mesma intensidaderelativa, não é verificada atenuação na PA em indivíduosnormotensos.

Em indivíduos hipertensos, em cargas relativas, é verificada atenuação da PA.

Mecanismos: atividade nervosa simpática níveis de catecolaminas circulantes excreção urinária de sódio resistência vascular sistêmica

TERAPIA NA HIPERTENSÃO

Hipertensão limítrofe: exercício físico + dieta

Hipertensão moderada e severa: exercício físico dieta terapia farmacológica

Substâncias secretadas pelo endotélio

Substâncias vasodilatadoras:

óxido nítrico (ON) - inibição da agregação e adesão plaquetária, da ativação leucocitária e da proliferação muscular lisa

prostaciclina (PGI2) - também inibe a agregação plaquetária, diminui a quantidade de colesterol que penetra nos macrófagos e células musculares lisas e previne a liberação de fatores de crescimento que provocam o espessamento da parede vascular

Substâncias vasoconstritoras:

endotelina I

prostaglandina (PGH2)

tromboxano (TXA2)

Angiotensina II

SEGURANÇA – MEDIDA DE PRESSÃO

Durante o exercício no braço passivo Subestima 13 a 15%

Imediatamente após o exercício Subestima em + de 30%

RESPOSTA PRESSÓRICANO EXERCÍCIO

80

100

120

140

160

180

200

mm

Hg

LevantadorNovato

100 90 80 70 60 (%CVM)

RespiraçãoProfunda

AtividadeSimpato-Adrenal

RetornoVenoso

Atividade Muscular(dinâmica)

FC VS

DébitoCardíaco

FLUXO SANGÜÍNEOPARA A MUSCULATURA

VasodilataçãoMetabólica

VasoconstriçãoVisceral

RESPOSTA CARDIOVASCULAR AO EXERCÍCIO DINÂMICO

RespiraçãoBloqueada

AtividadeSimpato-Adrenal

RetornoVenoso

Atividade MuscularIsométrica

FC VS

DébitoCardíaco

FLUXO SANGÜÍNEOPARA A MUSCULATURA

VasodilataçãoMetabólica

RESPOSTA CARDIOVASCULAR AO EXERCÍCIO ESTÁTICO

XPA

(manobra de valsalva)

X OCLUSÃO

CAPACIDADE AERÓBIACAPACIDADE AERÓBIA

VOVO22 MÁXIMO MÁXIMO

VOVO22 PICO PICO

INTENSIDADE

VO2

VO2

INTENSIDADE

Potência aeróbia máxima

Fatores determinantes do VO2máx.

O pico de VO2máx. ocorre entre 18 e 20 anos de idade, posteriormente é observado um decréscimo gradual, tanto para valores absolutos quanto valores relativos.

Treinamento físico: Um aumento de 15 a 20% é mais freqüentemente encontrado

(POLLOCK)

Potência aeróbia máxima

Fatores limitantes do VO2máx

Periféricos:

dif. a-VO2

% fibras I e IIa

Concentração de mioglobina

Número de mitocôndrias

Concentração de enzimas oxidativas

Substratos

Capilarização

TIPOS DE PROTOCOLOSTIPOS DE PROTOCOLOS

ESCALONADOESCALONADO

RAMPARAMPA

FCFC

VOVO22

CARGA MÁXCARGA MÁX

VO2

VO2

INTENSIDADE

INTENSIDADE

ESTEIRA VERSUS CICLOERGÔMETRO

Indicações;

Vantagens/Desvantagens;

DURAÇÃO (min)

VO2 max

TEMPO IDEAL DO TESTE

8 17

TEMPO VELOCIDADE INCLINAÇÃOTEMPO VELOCIDADE INCLINAÇÃO (min) (mph) (%) 1 1,7 0 1 2,4 0 1 3,0 0 1 3,0 2 1 3,0 4 1 3,0 6 1 3,0 8

1 3,0 10 1 3,0 12 1 3,0 14 1 3,0 16

3,0 mph3,0 mph

PROTOCOLO DE BALKE MODIFICADOPROTOCOLO DE BALKE MODIFICADO

TEMPO VELOCIDADE INCLINAÇÃOTEMPO VELOCIDADE INCLINAÇÃO (min) (mph) (%) 1 2,0 0 1 3,0 0 1 4,0 0 1 4,0 2 1 4,0 4 1 4,0 6 1 4,0 8

1 4,0 10 1 4,0 12 1 4,0 14 1 4,0 16

4,0 mph4,0 mph

PROTOCOLO DE BALKE MODIFICADOPROTOCOLO DE BALKE MODIFICADO

TEMPO VELOCIDADE INCLINAÇÃOTEMPO VELOCIDADE INCLINAÇÃO (min) (mph) (%) 1 2,0 0 1 3,0 0 1 4,0 0 1 5,0 0 1 5,0 2 1 5,0 4 1 5,0 6 1 5,0 8

1 5,0 10 1 5,0 12 1 5,0 14 1 5,0 16

5,0 mph5,0 mph

PROTOCOLO DE BALKE MODIFICADOPROTOCOLO DE BALKE MODIFICADO

TEMPO VELOCIDADE INCLINAÇÃOTEMPO VELOCIDADE INCLINAÇÃO (min) (mph) (%) 1 2,0 0 1 3,0 0 1 4,0 0 1 5,0 0 1 6,0 0 1 6,0 2 1 6,0 4 1 6,0 6 1 6,0 8

1 6,0 10 1 6,0 12 1 6,0 14

6,0 mph6,0 mph

PROTOCOLO DE BALKE MODIFICADOPROTOCOLO DE BALKE MODIFICADO

PROTOCOLO DE BRUCE TEMPOTEMPO VELOCIDADEVELOCIDADE INCLINAÇÃOINCLINAÇÃO

(min) (mph) (%) 3 1,7 10 3 2,5 12 3 3,4 14 3 4,2 16 3 5,0 18 3 5,5 20 3 6,0 22

TEMPO VELOCIDADE INCLINAÇÃOTEMPO VELOCIDADE INCLINAÇÃO (min) (mph) (%) 2 1,7 10 2 3,0 10 2 4,0 10 2 5,0 10 2 5,0 15 2 6,0 15 2 7,0 15

PROTOCOLO DE ELLESTAD

PROTOCOLOS EM CICLOERGÔMETRO

RAMPARAMPA

5 W / min 10 W / min 15 W / min 20 W / min 30 W / min

ESCALONADOESCALONADO

15 W / 3 min15 W / 3 min30 W / 3 min30 W / 3 min

FÓRMULAS PARA CÁLCULOS DO VO2 (ACSM)

(VO2 ciclo)

VO2 = (Kgm * 1,8) + (kg * 7,0)

(VO2 esteira andando)

VO2 = (m/min * 0,1) + (m/min * %incl. * 1,8) + 3,5

(VO2 esteira correndo)

VO2 = (m/min * 0,2) + (m/min * % incl * 1,8 * 0,5) + 3,5

Kgm = Kp * vel

Kgm = 2,0 kg * 500 m/min

Kgm = 1000

VO2 = (Kgm * 1,8) + (Kg * 7,0)

VO2 = ( 1000 * 1,8) + (70 Kg * 7,0)

VO2 = 1.800 + 490

VO2 = 2290 ml/min

ou

2290 / 70 = 32,7 ml/kg/min

CÁLCULO DO VO2 PARA O CICLO

EXERCÍCIO

1)Qual o VO2 de uma pessoa na bicicleta com uma carga de 2,0 kga uma velocidade de 30 km/h? (Obs. Peso do aluno: 70 Kg)

2)Qual será seu gasto calórico em um treino de 40 minutosa 50% do VO2 máximo?

3)Qual será seu gasto calórico em um treino de 50 minutosa 70% do VO2 máximo?

4)Quantos treinos de 40 e 50 min. serão necessários para este aluno metabolizar 7000 calorias?

5)Qual será seu MET de treinamento físico?

CÁLCULO DO VO2 PARA A ESTEIRA

VO2 = (m/min * 0,1) + (m/min * % inclinação * 1,8) + 3,5

VO2 = (80,46 * 0,1) + (80,46 * 0,10 * 1,8) + 3,5

VO2 = 8,04 + 14,48 + 3,5

VO2 = 26 ml/kg/min

Indivíduo andando na esteira a 3,0 mph com 10% de inclinação

1 mph = 26,82 m/min

CÁLCULO DO VO2 PARA A ESTEIRA

VO2 = (m/min * 0,2) + (m/min * % inclinação * 1,8 * 0,5) + 3,5

VO2 = (134,1 * 0,2) + (134,1 * 0,10 * 1,8 * 0,5) + 3,5

VO2 = 26,82 + 12,07 + 3,5

VO2 = 42,39 ml/kg/min

Indivíduo correndo na esteira a 5,0 mph com 10% de inclinação

1 mph = 26,82 m/min

TESTE DE ESFORÇO

LABORATÓRIO DE ERGOMETRIA

ESPAÇO dimensões suficientes

AMBIENTE iluminado e com temperatura controlada

EQUIPAMENTOS esteira ou ciclo, eletrocardiógrafo e

esfigmomanômetro de coluna de mercúrio.

MATERIAIS desfibrilador, equipamento para entubação,

oxigênio portátil, equipamentos para infusão e medicamentos de emergência.

INDICAÇÕES PARA A REALIZAÇÃO DO TESTE ERGOMÉTRICO

TE NÃO É NECESSÁRIOPessoas com menos de 35 anos de idade

e nenhum fator de riscopara doença coronariana;

TE NECESSÁRIOPessoas com menos de 35 anos de idade

com presença de fatores de risco;

TE NECESSÁRIOPessoas acima de 35 anos de idade;

POR QUE FAZER O TESTE DE ESFORÇO ?

Diagnóstico de cardiopatia e como triagem para umapossível coronariopatia silenciosa em homens e mulheres

aparentemente sadios;

Reproduzir e avaliar os sintomas torácicos relacionadosao exercício;

Triagem de candidatos para programas de reabilitaçãopreventiva e cardíaca através do exercício;

Identificar respostas anormais de PA;

Avaliar a eficácia das intervenções com medicamentos;

Definir a capacidade aeróbia, avaliar seu nívelem relação aos padrões normais e prescrição de exercícios;

PROCEDIMENTOS PRÉ-TESTE

RECOMENDAÇÕES AO PACIENTE

ROUPA ADEQUADA

ALIMENTAÇÃO

EVITAR CHÁ OU CAFÉ

NÃO REALIZAR ATIVIDADE FÍSICA INTENSA NA VÉSPERA

Medição da FC

Locais indicados

15 seg / 10 seg

Manobra Vagal / Apnéia inspiratória

Síncope vaso-vagal

FAIXA DE TREINAMENTO FÍSICO(ACSM)

FC máxima (medida no teste):sedentário = 70 – 80%

treinado = 80 – 90%

FC reserva:sedentário = 50 – 70%

treinado = 60 – 80%

VO2 máximo:sedentário = 60 – 70%

treinado = 70 – 85%

A)

B)

C)

FAIXA DE TREINAMENTO FÍSICO(ACSM)

Prescrição de treinamento físico aeróbio

pela FC máxima obtida em teste máximo

EXEMPLO

Aluno sedentário realizou teste de esforço máximo

e obteve uma FC máxima de 194 bpm.

FC treino limite inferior = 70% = 136 bpm

FC treino limite superior = 80% = 155 bpm

FAIXA DE TREINAMENTO FÍSICO(ACSM)

Prescrição de treinamento físico aeróbio

pela FC máxima obtida em teste máximo

EXEMPLO

Aluno treinado realizou teste de esforço máximo

e obteve uma FC máxima de 197 bpm.

FC treino limite inferior = 80% = 158 bpm

FC treino limite superior = 90% = 177 bpm

FAIXA DE TREINAMENTO FÍSICO(ACSM)

Prescrição de treinamento físico aeróbio

pela FC de reserva (Karvonen)

FC treino = (FC máxima – FC repouso) x % intensidade + FC repouso

sedentário = 50 – 70%

treinado = 60 – 80%

FC treino = (FC máxima – FC repouso) x % intensidade + FC repouso

sedentário = 50 – 70%

treinado = 60 – 80%

EXEMPLO

Aluno sedentário possui FC de repouso = 86 bpm

e realizou teste de esforço máximo, atingindo FC máxima = 187 bpm.

Qual deve ser a sua FC inferior e superior para um treinamento aeróbio?

FC treino limite inferior = (187 – 86) x 0,50 + 86 = 137 bpm

FC treino limite superior = (187 – 86) x 0,70 + 86 = 157 bpm

FC treino = (FC máxima – FC repouso) x % intensidade + FC repouso

sedentário = 50 – 70%

treinado = 60 – 80%

EXEMPLO

Aluno condicionado possui FC de repouso = 62 bpm

e realizou teste de esforço máximo, atingindo FC máxima = 194 bpm.

Qual deve ser a sua FC inferior e superior para um treinamento aeróbio?

FC treino limite inferior = (194 – 62) x 0,60 + 62 = 141 bpm

FC treino limite superior = (194 – 62) x 0,80 + 62 = 168 bpm

Prescrição de exercício físico

Relação entre o % da FCmáx, FCcreserva e VO2máx.

% VO2máx %FCreserva % FCmáx

50 50 66

55 55 70

60 60 74

65 65 77

70 70 81

75 75 85

80 80 88

85 85 92

90 90 96

Adaptado de HOWLEY & FRANKS,1992.

EXEMPLO - PRESCRIÇÃO POR FC RESERVA

Homem – sedentário – 40 anos – sadio – FCrep = 80 bpmTeste ergométrico – FCmax = 198 bpm

Sem testeCálculo da FC max prevista = 220-40 = 180Porcentagem desejada:50% = (180-80) x 0,5 + 80 = 130 bpm70% = (180-80) x 0,7 + 80 = 150 bpm

Com teste – FCmax=198 bpm – MAIS CORRETO50% = (198-80) x 0,5 + 80 = 139 bpm70% = (198-80) x 0,7 + 80 = 163 bpmAcerto e erro na carga de trabalho – idéia pelo teste

ERGOESPIROMETRIA

ESTRUTURA

BOCA / NARIZ

TRAQUÉIA

BRÔNQUIOS

BRONQUÍOLOS

ALVÉOLOS

SISTEMA RESPIRATÓRIOSISTEMA RESPIRATÓRIO

Zona condutora

Zona transicional e respiratória

vias aéreas superiores

FUNÇÃO PRINCIPAL: TROCAS GASOSAS

PESO: aprox. 1 Kg

ÁREA: 50 A 100 m2

TECIDO PULMONAR = 20 A 50 VEZES MAIOR

QUE A SUPERFÍCIE CORPORAL EXTERNA

PULMÕESPULMÕES

ALVÉOLOS

PULMÕES CONTÉM MAIS DE 300 MILHÕES DE ALVÉOLOS

0,3 mm diâmetro

troca gasosa entre o tecido pulmonar e o sangue

tecido alveolar = maior suprimento sanguíneo de todo organismo

MECÂNICA DA VENTILAÇÃO

PRESSÃO INTRAPULMONAR INSPIRAÇÃO (diafragma contrai e desce;escalenos e intercostais externos)

PRESSÃO INTRAPULMONAREXPIRAÇÃO (intercostais internos e abdominais)

ERGOESPIROMETRIA

avaliação de maneira precisa

medida direta do consumo de oxigênio

CAPACIDADE CARDIORRESPIRATÓRIA E METABÓLICA

ERGOESPIROMETRIA

OBJETIVOS:

avaliação da capacidade cardiorrespiratória

diagnosticar possíveis patologias

verificar o comportamento da pressão arterial

determinação dos limiares ventilatórios

prescrição de treinamento físico

QUOCIENTE RESPIRATÓRIOrelação das trocas gasosas do

metabolismo

QR= CO2 produzido

O2 consumido

QUOCIENTE RESPIRATÓRIODOS LIPÍDIOS(GORDURAS)

C16H32O2 + 23O2 16CO2 + 16 H2O

QR= 16 CO2

23 O2

QR= 0,696 (aproximadamente 0,7)

QUOCIENTE RESPIRATÓRIODOS GLICÍDIOS

(CARBOIDRATOS)

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6 H2O

QR= 6 CO2

6 O2

QR= 1,00

ERGOESPIROMETRIA

INTENSIDADELAnLAn PDRPDR

VO2

Limiar Anaeróbio Ponto de descompensação respiratória

LV1(limiar ventilatório 1)LA (limiar aeróbio)1-Limiar de lactato

LV2 (limiar ventilatório 2)Lan (limiar anaeróbio)

2-Limiar de lactato

ERGOESPIROMETRIA

Limiar Aeróbio ocorre entre 40 a 60% do VO2 máximo

Ponto de Descompensação Respiratória ocorre entre

70 a 90% do VO2 máximo

Tipos de fibras musculares e indicações para modalidades esportivas

ERGOESPIROMETRIA

TEMPO

VO2

LALA PDRPDR

LA = PET O2

VE/VO2

VE QR

PDR = PET CO2

VE/VCO2

VE

DETERMINAÇÃO DOS LIMIARES VENTILATÓRIOS

PET O2

VE/VO2

QR

PET CO2

VE/VCO2

VE1.0

ERGOESPIROMETRIAVariáveis 1min 2min 3min 4min 5min 6min 7min 8min 9min

QR 0.70 0.75 0.80 0.95 1.05 1.08 1.12 1.15 1.20

PET02 100 97 94 92 98 103 105 108 110

VE/VO2 38 36 34 32 35 38 42 43 44

VE 15 18 23 25 33 36 39 49 57

PETCO2 40 42 43 44 45 46 47 44 42

VE/VCO2 36 35 35 34 32 30 29 33 35

VO2 5.0 8.5 10.5 14.0 18.0 22.0 26.0 30.0 35.0

FC 98 107 114 122 136 149 158 173 182

Com base no teste a seguir:

1)Onde ocorreram os limiares ventilatórios?

2)Qual a FC de limite inferior e superior para um treinamento físicoaeróbio?

3)Que tipo de fibra muscular predomina nesta pessoa?

4)Qual foi seu MET máximo?

5)Qual seu gasto calórico por minuto com um VO2 de 50% do máximo?

6)E qual seu gasto calórico em um treino de 50 minutos com intensidadesemelhante a questão anterior?

7)Com um quociente respiratório de aproximadamente 0,80, 67% do

substrato é proveniente dos lipídios. Em um treino nesta intensidade

por 40 minutos, qual seu gasto calórico total e qual a participação em

gramas dos lipídios?

8)Esta pessoa seria indicada para qual modalidade esportiva?

9)O treinamento físico aeróbio para esta pessoa fica entre quantos

METs?

10)Qual sua FC de treino aeróbio segundo Karvonen (60% a 80%)?

11) Qual sua carga de treino em Kg e Watts

do Limiar Aeróbio e do Ponto de Descompensação Respiratória?

12)Qual seria sua FC de treino segundo 220-idade

na fórmula de Karvonen?

ERGOESPIROMETRIAVariáveis 1min 2min 3min 4min 5min 6min 7min 8min 9min

QR 0.70 0.75 0.80 0.93 0.98 1.08 1.12 1.15 1.20

PET02 100 97 94 93 92 103 105 108 110

VE/VO2 38 36 34 32 31 38 42 43 44

VE 15 18 23 25 28 36 48 56 78

PETCO2 40 42 43 44 45 46 47 48 44

VE/VCO2 36 35 35 34 32 30 29 28 33

VO2 5.5 10.5 18.5 25.0 32.0 38.0 46.0 52.0 58.0

FC 93 110 124 132 146 159 168 183 192

EXERCÍCIO ERGOESPIROMETRIA

Com base no teste a seguir:1)Onde ocorreram os limiares ventilatórios?

2)Qual a FC de limite inferior e superior para um treinamento físicoaeróbio?

3)Que tipo de fibra muscular predomina nesta pessoa?4)Qual foi seu MET máximo?

5)Qual seu gasto calórico por minuto com um VO2 de 70% do máximo?6)E qual seu gasto calórico em um treino de 50 minutos com intensidade

semelhante a questão anterior?7)Com um quociente respiratório de aproximadamente 0,80, 67% dosubstrato é proveniente dos lipídios. Em um treino nesta intensidadepor 40 minutos, qual seu gasto calórico total e qual a participação em

gramas dos lipídios?8)Esta pessoa seria indicada para qual modalidade esportiva?

9)O treinamento físico aeróbio para esta pessoa fica entre quantosMETs?

NEWTON NUNESNEWTON NUNES

e-mail: nnunesusp@hotmail.com