Download - padrão respiratório
R. bras. Ci. e Mov. 2005; 13(2): 153-160
Padrão Respiratório durante oexercício - revisão literáriaBreathing Pattern during exercise - literature review
LOPES, R.B.; BRITO, R.R.; PARREIRA, V.F. Padrão Respiratório durante o exercício -revisão literária. R. bras. Ci e MovR. bras. Ci e MovR. bras. Ci e MovR. bras. Ci e MovR. bras. Ci e Mov. 2005; 13(2): 153-160.
RRRRRESUMOESUMOESUMOESUMOESUMO – O padrão respiratório depende de variáveis relacionadas ao volume e aostempos respiratórios, sendo seu controle influenciado por mecanismos corticais,periféricos e da musculatura respiratória e de membros. Durante a atividade física, opadrão respiratório depende ainda da fase e da intensidade do exercício, da idade e dosexo, e das propriedades mecânicas do sistema respiratório, o que pode gerarmodificações na configuração toracoabdominal e nos componentes do padrãorespiratório; modificações estas ainda controversas. Portanto, há alterações do padrãorespiratório durante todas as fases do exercício, pelas alterações do volume corrente, dafrequência respiratória, dos tempos respiratórios e da atividade do diafragma, dosmúsculos da caixa torácica e dos músculos dos membros inferiores. Este estudo teve oobjetivo de apresentar uma revisão da literatura pertinente ao tema, uma vez que omesmo é de extrema importância no estudo da fisiologia do exercício. O levantamentobibliográfico foi realizado através da busca em bases de dados da Medline, Lilacs eScielo, sendo selecionados estudos experimentais e de revisão diretamente relacionadosao tema.
PPPPPALAVRASALAVRASALAVRASALAVRASALAVRAS-----CHAVECHAVECHAVECHAVECHAVE - Padrão respiratório, configuração toracoabdominal, exercício físico.
LOPES, R.B.; BRITO, R.R.; PARREIRA, V.F. Breathing Pattern during exercise - literaturereview. R. bras. Ci e MovR. bras. Ci e MovR. bras. Ci e MovR. bras. Ci e MovR. bras. Ci e Mov. 2005; 13(2): 153-160.
AAAAABSTRACTBSTRACTBSTRACTBSTRACTBSTRACT - The breathing pattern depends on respiratory variables related to volume andtime, being its control influenced by cortical and peripheral mechanisms as well asrespiratory and nonrespiratory muscular activity. During physical activity, the breathingpattern depends on the following factors: exercise’s phase, intensity, age, sex and themechanical properties of the respiratory system, which may modify toracoabdominalconfiguration and the breathing pattern components. These modifications are stillcontroversial. Thus, during all exercises’phases, the breathing pattern changes because thealterations on volume tidal, respiratory rate, respiratory times, and the activity ofdiaphragm, other respiratory muscles and non-respiratory muscles. The aim of this studywas to present the literature review related to this issue, which shows extremelyimportance for the study of exercise physiology. The review was based on Medline, Lilacsand Scielo databases and clinical trials as well as review studies related directly to thetheme were selected.
KKKKKEYWORDSEYWORDSEYWORDSEYWORDSEYWORDS - - - - - Breathing pattern, thoracoabdominal configuration, physical exercise
Roberta Berbert Lopes
Raquel Rodrigues Britto
Verônica Franco Parreira
Recebimento: 27/04/2004Aceite: 12/12/2004
E D I T O R A
ciênciamovimento
REVISTA BRASILEIRA DE
ISSN 0103-1716
&
Instituição de filiação dos autores: UniversidadeFederal de Minas Gerais (UFMG)Trabalho realizado na UFMG, no Departamento deFisioterapia.
Correspondência: Roberta Berbert Lopes. R. Bernardo Guimarães, 83, apto 102. Bairro Funcionários. Belo Horizonte/ Minas Gerais - CEP: 30.140 -080.
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Padrão Respiratório durante o exercício - revisão literária
Revisão sobre padrão respiratóriodurante o exercício
O padrão respiratório, com todas as suasvariáveis, tem sido investigado, ao longo dosanos, no repouso e durante as diferentes fasesdo exercício, principalmente em sujeitossaudáveis. Este tema é de grande relevânciaclínica na área de fisiologia do exercício,principalmente porque, se for bemcompreendido em sujeitos normais, podemosconsiderar suas variáveis em sujeitosportadores de pneumopatias crônicas,atentando para suas limitações ventilatórias.
Este estudo teve o objetivo de apresentaruma revisão da literatura sobre o padrãorespiratório durante o exercício, focandoprimariamente o controle respiratório, asalterações das variáveis componentes dopadrão e do fator sexo durante as diferentesfases do exercício, em sujeitos saudáveis
.Controle do padrão respiratório no iníciodo exercício
Nos últimos anos, avanços consideráveistêm sido feitos para elucidar os mecanismosenvolvidos no controle do padrão respiratório.A análise de variáveis como volume corrente(VC), tempo inspiratório (Ti), tempoexpiratório (Te), tempo total do ciclorespiratório (Ttot), permitem dizer queminfluencia o volume minuto (VM) ouventilação minuto e a frequência respiratória(FR) do padrão respiratório. Milic-Emili e col27
introduziram o conceito de que o VM é oproduto do fluxo inspiratório médio (VC/ Ti)pelo Ti de todo o ciclo respiratório (Ti /Ttot):
VM = 60 (VC / Ti) x (Ti/ Ttot)VM = 60 (VC / Ti) x (Ti/ Ttot)VM = 60 (VC / Ti) x (Ti/ Ttot)VM = 60 (VC / Ti) x (Ti/ Ttot)VM = 60 (VC / Ti) x (Ti/ Ttot)
Em que VC/ Ti e Ti / Ttot refletem o drivee o timing respiratórios, respectivamente. Driverespiratório pode ser definido como o estímuloneuromuscular inspiratório capaz de produzirmovimentos respiratórios, ou seja, o comandorespiratório. Timing respiratório é expresso peloTi, Te e Ttot, representando os temposrespiratórios. VC /Ti é a transformaçãomecânica do drive inspiratório neuromuscular,que não é afetado pelo reflexo vagal, mas éalterado pelas alterações das propriedadesmecânicas dos pulmões e da parede torácica,independente de mudanças na atividaderespiratória. Em situações nas quais ocorreincoordenação toracoabdominal, VC/ Ti pode
subestimar o drive, visto que não se leva emconta o drive necessário para realizar omovimento paradoxal do compartimento.Portanto, não só o VM, mas também VC/ Ti,são freqüentemente medidas imperfeitas daatividade respiratória central
21. A pressão de
boca produzida pelos músculos inspiratórioscom a via aérea ocluída no primeiro 0.1segundo (P0.1), começando pela capacidaderesidual funcional (CRF), é uma medida maisacurada do drive respiratório que o VM e ofluxo, pois representa potencialmente a pressãoinspiratória
21. Porém, a literatura ainda
considera VC/ Ti como boa medida do driverespiratório, talvez por ser uma medida maisfacilmente obtida; e será assim abordada nestarevisão.
Davis e col 9 estudaram o padrão
respiratório através das interrelações devolume e tempo na respiração de 15 sujeitosem repouso, de 22 a 63 anos, e verificaramque houve uma correlação positiva entre: VCe Ti, entre VC e Ttot, sendo a primeira maissignificativa; e entre VC e Te, porém bemmenos significativa. A correlação entre VC eTi significa que o fluxo inspiratório médiopara cada respiração é relativamente constanteno repouso.
Já em relação ao padrão respiratóriodurante o exercício, a literatura reporta que atransição do repouso para o exercício leve oumoderado é acompanhada de um aumentoabrupto na ventilação, que ocorre na primeirarespiração e termina por volta do vigésimosegundo, chamada de fase I, seguida por umacréscimo adicional do VM (fase II), atéatingir o steady-state ou estado de equilíbrio.A fase I é observada não só em exercíciosvoluntários, mas também em movimentospassivos através de contrações muscularesinduzidas eletricamente ou de flexo-extensãodos membros inferiores (MMII). A fase I éinfluenciada por vários fatores, entre eles apostura, a frequência e intensidade doexercício e a idade
24.
A figura 1 mostra a dinâmica da ventilaçãominuto nas fases do exercício e durante arecuperação.
Os mecanismos responsáveis pelo rápidoaumento da ventilação na fase I sãocontroversos. O fenômeno psicológico ésugerido como um fator influente namodulação do padrão respiratório durante a
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antecipação ao exercício, fato confirmado porTobin e col
33. Entretanto, é difícil estabelecer
o quanto da resposta ventilatória inicial aoexercício é devido a este mecanismo deantecipação
33. Mateika e Duffin
23 afirmam
que o rápido ajuste ventilatório ao exercício éproporcional à intensidade do mesmo,enquanto Casey e col
4, além de não terem
encontrado esta evidência, acreditam que afrequência do movimento dos membros émais importante na determinação damagnitude do aumento inicial da ventilação,e que este componente é independente dodrive respiratório. Ambos os mecanismoscitados podem ser causados por uma viaaferente dos membros para o centrorespiratório ou causado pelo mecanismofeedforward, isto é, um envolvimentosupraespinhal na modulação da respostaventilatória ao exercício, que aumenta aventilação via centro respiratório cerebral ouvia áreas corticais que controlam os músculosrespiratórios
11,15. A literatura ainda reporta
que dois mecanismos neurais são responsáveispela resposta da fase I: comando central,ativado pelo córtex cerebral ou pelohipotálamo; e reflexos periféricos, originadosda estimulação de mecanorreceptores ebarorreceptores
24.
Contudo, as respostas ao exercício são umacombinação da influência das propriedadesmecânicas do sistema respiratório, incluindoas propriedades intrínsecas dos músculosrespiratórios e os reflexos neurais. Aidentificação separada destas respostas é difícilde ser detectada, pois tanto as propriedadesmecânicas intrínsecas (propriedadesmusculares e considerações de configuração),quanto extrínsecas (resistência das vias aéreas,propriedades elásticas dos pulmões e do tórax),estabelecem uma ligação neural
33.
Daubenspeck e col 8 avaliaram que as
respostas a cargas imperceptíveis refletemprincipalmente a ação dos reflexos neurais,das características intrínsecas dos músculosrespiratórios e da configuraçãotoracoabdominal; e que as respostas do Teindicam que é uma ação dos reflexos neuraissubconscientes. Alegam ainda, que o driverespiratório aumenta proporcionalmente àcarga de trabalho, em comparação com o VMe o fluxo, o que sugere que este aumento sejareflexo.
Porém, evidências indicam que a respostaventilatória ao exercício pode ser moduladaatravés de aprendizado, de intervençõesrepetidas
3. Fink e col
11 mediram o fluxo
sanguíneo cerebral através de tomografia
Figura 1Figura 1Figura 1Figura 1Figura 1. As três fases do aumento da ventilação minuto durante o exercício. Fase I: aumentorápido e curto platô. Fase II: elevação exponencial mais lenta, começa cerca de 20 segundos apóso início do exercício. Fase III: os principais mecanismos reguladores já alcançaram valores estáveis.
Fonte: Eldridge,FL, 1994, p.319
40
30
20
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computadorizada, durante e após o exercícioem humanos, e estabeleceram evidências doenvolvimento de áreas de aprendizadocorticais e subcorticais que estão associadasao controle motor dos músculos respiratóriosdurante a respiração voluntária. Especularamentão, que o envolvimento cortical motor nocontrole da respiração pode sercomportamental ou um fenômeno deaprendizado; fato também confirmado porHelbling e col
15.
A primeira resposta respiratória a umacarga percebida, reflete uma compensaçãoconsciente. Acredita-se que seja paraminimizar o desconforto subseqüente à carga,associado à influência das propriedadesmecânicas do sistema respiratório e do reflexoneural
11. Esta compensação consciente
provavelmente faz com que os ajustesrespiratórios individuais variem grandemente,sendo especulado que o prolongamento doTi e do Ttot são respostas atribuídas aosaspectos conscientes e inconscientes doaumento da carga
8.
Alterações do padrão respiratóriodurante as fases do exercício
É consenso na literatura, que há oaumento do VM durante todo o exercício, enão somente na fase I. Existem duas hipótesespara explicar este aumento durante asdiferentes fases do exercício: a primeira relataque no início do exercício, ou seja, na fase detransição de repouso para intensidade leve, oaumento do VM é devido principalmente aoaumento do VC, com nenhuma mudançaconsistente da FR, do Ti, do Te e do Ttot
24. O
aumento do VC deve-se exclusivamente àredução do volume expiratório final, o queindica uma atividade expiratória dos músculosintercostais e/ou aumento da pressãoabdominal pela contração ou tônus elevadodos músculos abdominais
21. A segunda
hipótese, bem mais divulgada, refere quedurante o exercício intenso, o acréscimo doVM deve-se ao aumento da FR
20,30,31.
Portanto, em exercícios de baixaintensidade, há aumento do VC e da FR econsequentemente, há aumento do VM, quevaria principalmente em função do VC. Emgeral, o VC e a FR estão interrelacionadospara promover uma adequada ventilação como mínimo trabalho ou com mínimo esforçodos músculos respiratórios
24.
Já na transição do exercício de intensidadeleve para moderada e intensa, tanto o VCquanto a FR contribuem para o aumento doVM, sendo que a FR torna-se mais importante,enquanto o VC apresenta um platô em altasintensidades
21,28. Grande parte do aumento
do VC é devido ao incremento do volumeinspiratório final, e o da FR deve-seprincipalmente pelo menor Te, já que o Ticontribui em um terço da redução do Ttot
21.
Mador e Acevedo 22
referem que estasmudanças devem-se à duração do exercício eao trabalho dos músculos respiratórios.
Para Syabbalo e col 32
, que compararamo padrão respiratório em 10 sujeitos saudáveisdurante exercício intenso e exercícioincremental máximo na bicicleta ergométrica,o aumento da FR deve estar relacionado comfadiga dos músculos inspiratórios e/oualteração da mecânica respiratória.
Entretanto, a resposta do padrãorespiratório é diferente de acordo com aintensidade do exercício, e apresenta umagrande variação entre os sujeitos
1. Existem
duas possíveis explicações para este fato: devehaver uma relação do aumento da FR comaltos níveis de exercício; e exercício intensoestá associado a uma variedade de mudançasfisiológicas respiratórias e não respiratórias(cardiovasculares, hormonais, químicas,hemodinâmicas e térmicas), que podeminfluenciar na resposta do timing
1.
Entretanto, Kay e col 18
investigaram opadrão respiratório em 5 sujeitos durante osteady-state na bicicleta em duas diferentesfreqüências de pedalada e na esteira, everificaram que não houve ligação entre afrequência do movimento e a FR tanto para aesteira quanto para a bicicleta em exercíciosub-máximo. Portanto, a seleção do padrãorespiratório parece ser independente do drive.
Para exercícios a altos níveis de ventilação,é possível que o padrão respiratório seja ditadopelo feedback mecânico respiratório, comoreceptores vagais e receptores da paredetorácica
12.
O padrão respiratório durante o exercícioem sujeitos normais, expressado pelas relaçõesde VC com Ti e Te, tem sido estudado porvários investigadores. Achados como constanteTi quando VC aumenta nos primeiros minutosda bicicleta ergométrica
17; Ti/ Ttot aumentado
durante exercício máximo e submáximo 6 ; e
Te que necessita ser diminuído para acomodar
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o prolongamento do Ti e para manterconstante o Ttot
34, são relatados.
O Ti é dependente do volume pulmonarem baixas e altas intensidades, sendo que aatividade muscular expiratória já ocorre embaixas intensidades
21,24, combinada com o
controle do fluxo expiratório, do volumeexpiratório final e do Te, à medida que a FRaumenta. Além disso, Ti/ Ttot aumenta como VM e com a intensidade do exercício,indicando que o Te diminui com altaintensidade. Esta mudança no aumento doTi/ Ttot presumivelmente reduz o custo deoxigênio para uma dada demanda ventilatóriainduzida por exercício.
Relação das alterações do padrãorespiratório durante o exercício e amusculatura respiratória e nãorespiratória
McCool e col 26
num estudo sobre adistorção da caixa torácica durante respiraçõesvoluntárias e involuntárias em 7 adultos dosexo masculino, sugeriram que a taquipnéiafadiga predominantemente o diafragma,enquanto que a respiração resistida impõemaior carga aos músculos da caixa torácica,em comparação com o diafragma. Isto sugereque a fadiga dos músculos da caixa torácica,em comparação com a fadiga diafragmática,afeta mais o padrão respiratório durante oexercício. Existem dois possíveis mecanismospara explicar este fato:
• o alto VM ser resultado do aumento daexcitação colateral do centro respiratório,causado pelo aumento do driverespiratório, devido à necessidade dosMMII de manter o mesmo trabalho;
• a depleção do glicogênio nos músculos dosMMII, que aumenta o VM.
Concordando com esta última hipótese,Spengler e col
31, relataram que as alterações
do padrão respiratório no final de exercícioexaustivo são devido às mudanças namusculatura dos MMII em comparação comas mudanças da musculatura respiratória.Portanto, as alterações do padrão respiratóriodurante exercício intenso podem ser geradaspela fadiga dos músculos da caixa torácica,mais que a do diafragma, ou por fadiga dosmúsculos dos MMII.
Durante o exercício, além do aumentodo VM, a demanda metabólica aumenta oconsumo máximo de oxigênio (VO2), aprodução de gás carbônico (VCO2), o fluxoinspiratório, a pressão intrapleural e a forçada musculatura inspiratória. As mudanças novolume e no fluxo são associadas às mudançasdo comprimento dos músculos respiratóriose da velocidade de contração. A força máximade contração muscular diminui quando omúsculo encurta ou quando há o aumento davelocidade de contração
20.
Para os músculos respiratórios, ahabilidade do músculo inspiratório em gerarpressão diminui com o aumento do volumepulmonar. Devido ao aumento do volumeinspiratório final e do fluxo inspiratório, háuma demanda de trabalho aumentada e umaredução na capacidade de exercício relacionadaaos músculos inspiratórios, sendo que osmúsculos expiratórios têm um importantepapel na preservação da CI
19.
Portanto, durante o exercício, a demandade trabalho aumentada da musculaturarespiratória, associada ao aumento daintensidade, da frequência e da velocidade decontração, e ao decréscimo da capacidade damusculatura respiratória, contribuem para oestresse da musculatura inspiratória. Orecrutamento da musculatura expiratória éimportante na ativação do controle do volumeexpiratório final através da diminuição dovolume pulmonar inspiratório final e peloaumento da capacidade dos músculosinspiratórios
20.
Mudanças na configuraçãotoracoabdominal durante o exercício
Segundo Crawford e col 7, quando a
ventilação aumenta involuntariamentedurante o exercício, o padrão de mudança novolume das porções superior e inferior da caixatorácica é similar ao que se observa duranterespiração tranqüila ou durante relaxamentopassivo, ou seja, mesmo com o aumento daatividade muscular respiratória, as mudançasvolumétricas relativas às partes alta e baixada caixa torácica foram similares àquelasdeterminadas pelas características passivas dacaixa torácica.
Porém, mesmo que a atividade muscularrespiratória seja mínima, ocorrem mudançasna configuração da caixa torácica.
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Como a parte inferior da caixa torácicaforma uma parte variável do compartimentoabdominal, é aceitável que, aumentando-se acomplacência abdominal a baixos volumes,pode resultar no aumento da complacênciada parte inferior da caixa torácica
7. Usando a
Pletismografia Respiratória por Indutância,Leblanc e col
20 verificaram que a redução
inicial do volume expiratório final quando ossujeitos estão pedalando numa bicicletaergométrica sem carga, varia de 4 a 5%, semnenhuma redução adicional com o exercícioprogressivo, fato não confirmado por Lind
21,
que concluiu que o volume expiratório finalreduz progressivamente com o exercício.Mesmo que não haja mudança neste volume,o grau de liberdade entre a caixa torácica e oabdome poderia alongar o diafragma eencurtar os intercostais, ou vice-versa. Ovolume abdominal foi reduzido no início doexercício, consistente com o alongamento dodiafragma, mas nenhuma mudança adicionalno volume abdominal foi verificada noexercício de alta intensidade
21. Grimby e col
14 também observaram redução do volume
abdominal, tanto durante o exercício(principalmente com carga pesada) como norepouso, em alguns sujeitos testados.
Chapman e col 5 mediram, em 11
sujeitos saudáveis, as contribuições da caixatorácica e do abdome durante exercíciofísico na esteira com velocidade constantee com inclinação de até 15 graus, econstataram uma larga variação na respostado VC entre os indivíduos. Atribuíram estavariação primariamente à contribuição dacaixa torácica para o VC, pois a relação destacontribuição com a ventilação, analisada porregressão linear, foi significativa. Estesresultados estão de acordo com os deGrimby e col
14. Entretanto, o padrão de
comportamento dos compartimentostorácico e abdominal durante o exercícionão foi uniforme entre os indivíduos,existindo uma maior variação dacontribuição da caixa torácica em altosníveis de ventilação. Portanto, a grandemovimentação da caixa torácica observadadurante o exercício, parece resultar da açãodos músculos inspiratórios da caixatorácica, e não da ação alterada dodiafragma ou dos músculos abdominais
5.
Diferenças do padrão respiratório entreos sexos
Rabinowicz e col 29
mostraram que hádiferenças na estrutura do córtex cerebral entrehomens e mulheres. Outros autores sugeremque as mulheres limitam a ativação ouacentuam a inibição do sistema nervososimpático de forma mais eficaz que os homens16
. Há evidências também nas diferenças nafunção pulmonar: tipicamente, as mulherestêm pulmões menores, taxas menores de picode fluxo expiratório, menor superfície dedifusão, o que diminui a ventilação pulmonarmáxima
25. As explicações para estas diferenças
não são totalmente satisfatórias. Ocorrem emparte porque as mulheres geralmente têmmenor estatura e menor tamanho de tronco,mas estas diferenças persistem mesmoquando o tamanho do corpo é levado emconsideração
32. Contudo, todas estas
diferenças podem afetar as respostasventilatórias no início do exercício
24.
A literatura documenta bem acomparação das variáveis respiratórias entreos sexos no repouso, porém existem poucosestudos que as comparam durante o exercício.Um estudo feito por Blackie e col
2, mostrou
que o VM no final do exercício foi maior emhomens que em mulheres, mas que não houvediferença entre os sexos na relação entre VM eventilação voluntária máxima (VVM) , VM/VVM. Já o VC no final do exercício foi maiorem homens, mas quando o mesmo é corrigidopela CVF, as diferenças desapareceram. A FRfoi relacionada com o VM, mas não mostroudiferenças entre os sexos. O VM foi maisrelacionado com a quantidade de exercíciorealizada (medida pelo VO2) e com o VCO2.Nenhuma medida no repouso, sozinha ou emcombinação, é bem relacionada com o VMcomo as medidas diretas de troca gasosadurante o exercício, pois a ventilação éprimariamente conduzida pelas necessidadesmetabólicas. Portanto, não é surpresa queexista grande variabilidade na performanceao exercício em sujeitos saudáveis
2.
Em comparação com o estudo de Blackiee col
2, Kilbride e col
19 relataram que não
houve diferenças significativas do padrãorespiratório no repouso, mas duranteexercícios progressivos no cicloergômetro, oaumento do VM observado em ambos os
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sexos foi pela adoção de uma FRsignificativamente maior pelas mulheres,enquanto que para os homens, foi peloaumento do VC.
Há evidências de variações diurnas nasrespostas ventilatórias e cardiorrespiratórias emmulheres durante o exercício submáximo: o VMnão variou significativamente durante o dia, maso VO2 e o VCO2 foram maiores à tarde,comparando com a manhã
13. O envolvimento
de diferentes hormônios nas fases folicular (pré-ovulação) e lútea (pós-ovulação) do ciclomenstrual levam a um impacto na capacidade ena performance ao exercício
30.
Comparando-se as fases do ciclomenstrual, Matsuo e col
24 realizaram um
estudo para elucidar se há diferenças entreestas fases e entre o sexo feminino e omasculino no início do exercício. Osvoluntários realizaram exercícios de flexo-extensão dos MMII com peso de 2,5% dopeso corporal, além de exercícios passivostambém de flexo-extensão, sem peso. Osautores concluíram que a ventilação épraticamente a mesma nas fases lútea efolicular do ciclo menstrual, e que nãohouve diferenças ventilatórias entre ossexos, tanto para os exercícios passivosquanto para os ativos. Existem poucosestudos sobre o efeito do ciclo menstrualno limiar aeróbio e no VO2, que são osmaiores determinantes da capacidade deexercício, porém, Redman e col
30, afirmaram
que estas variáveis não são influenciadaspelas fases do ciclo menstrual.
Conclusão
Muitos estudos têm sido realizados sobreas alterações do padrão respiratório duranteas fases do exercício e suas causas, porémexistem controvérsias acerca de algunsassuntos relacionados a este tema.
O padrão respiratório varia com os níveisde ventilação adotados durante atividadesfísicas, com a fase e a intensidade do exercício,além de apresentar grande variabilidade entreos sujeitos. A análise das interrelações ealterações das variáveis componentes dovolume e tempo do padrão respiratóriodurante o exercício em sujeitos normais é deextrema importância para o profissional queatua com fisiologia do exercício.
Portanto, esta revisão bibliográfica sobre opadrão respiratório em sujeitos saudáveis duranteo exercício traz algumas respostas e algumasquestões que devem ser elucidadas por estudosfuturos, como a melhor determinação dosparâmetros de intensidade de exercício, associadoao estudo dos volumes e tempos respiratórios edas mudanças de configuração toracoabdominal.Tornam-se necessários mais estudos quecomparem as variáveis respiratórias entre ossexos durante o exercício, além da elucidaçãodas questões sobre a influência das fases do ciclomenstrual nas respostas ventilatórias no repousoe no exercício. Os achados existentes sãoinconsistentes e contraditórios, talvez pelasdiferenças nos métodos usados para definirfunção menstrual normal, pelas dificuldades naidentificação das fases do ciclo e da escolha dequal fase estudar.
Referências Bibliográficas1. Babb, TG, Rodarte, JR. Lung volumes during low-intensity steady-state cycling. J ApplJ ApplJ ApplJ ApplJ Appl
PhysiolPhysiolPhysiolPhysiolPhysiol. 1991; 70:934-37.
2. Blackie, SP, Fairbarn, MS, McElvaney, NG, Wilcox, PG, Morrison, NJ, Pardy, RL. Normalvalues and ranges for ventilation and breathing pattern at maximal exercise. ChestChestChestChestChest. 1991;100:136-42.
3. Bloch, KE, Barandun, J, Sackner, MA. Effect of mouthpiece breathing on cardiorespiratoryresponse to intense exercise. Am J Resp Crit Care MedAm J Resp Crit Care MedAm J Resp Crit Care MedAm J Resp Crit Care MedAm J Resp Crit Care Med. 1995; 151:1087-92.
4. Casey, K, Duffin, J, McAvoy, GV. The effect of exercise on the central-chemoreceptor thresholdin man. J PhysiolJ PhysiolJ PhysiolJ PhysiolJ Physiol. 1987; 383: 9-18.
5. Chapman, KR, Perl, A, Zamel, N, Rebuck, AS . Thoracoabdominal motion during hypercapnia,hypoxia, and exercise. Can J Physiol PharmacolCan J Physiol PharmacolCan J Physiol PharmacolCan J Physiol PharmacolCan J Physiol Pharmacol. 1985; 63:188-92.
6. Clark, JM, Hagerman, FC, Gelfand, R. Breathing patterns during submaximal and maximalexercise in elite oarsmen. J Appl PhysiolJ Appl PhysiolJ Appl PhysiolJ Appl PhysiolJ Appl Physiol. 1983; 55: 440-46.
7. Crawford, ABH, Dodd, D, Engel, LA. Changes in rib cage shape during quiet breathing,hyperventilation and single inspirations. Respir PhysiolRespir PhysiolRespir PhysiolRespir PhysiolRespir Physiol. 1983; 54: 197-209.
8. Daubenspeck, J A, Bennett, FM. Immediate human breathing pattern responses to loadsnear the perceptual threshold. J Appl PhysiolJ Appl PhysiolJ Appl PhysiolJ Appl PhysiolJ Appl Physiol. 1983; 55:1160-66.
160
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Padrão Respiratório durante o exercício - revisão literária
9. Davis, JN, Stagg, D. Interrelations of the volume and time components of individual breathsin resting man. J Appl PhysiolJ Appl PhysiolJ Appl PhysiolJ Appl PhysiolJ Appl Physiol. 1975; 245: 481-98.
10. Eldridge, FL. Central integration of mechanisms in exercise hyperpnea. Med Sci SportsMed Sci SportsMed Sci SportsMed Sci SportsMed Sci SportsExercExercExercExercExerc. 1994; 26: 313-321.
11. Fink, GR et al. Hyperpnoea during and immediately after exercise in man: Evidence ofmotor cortical involvement. J Physiol. J Physiol. J Physiol. J Physiol. J Physiol. 1995; 489: 663-75.
12. Gallagher, CG, Brown, E, Younes, M. Breathing pattern during maximal exercise and duringsubmaximal exercise with hypercapnia. J Appl Physiol. J Appl Physiol. J Appl Physiol. J Appl Physiol. J Appl Physiol. 1987; 63: 238-44.
13. Giacomoni, M, Bernard,T, Gavarry,O, Altare, S, Falgairette,G. Diurnal variations in ventilatoryand cardiorespiratory responses to submaximal treadmill exercise in females. Eur J ApplEur J ApplEur J ApplEur J ApplEur J ApplPhysiolPhysiolPhysiolPhysiolPhysiol. 1999; 80:591-97.
14. Grimby, G, Bunn, J, Mead, J. Relative contribution of rib cage and abdomen to ventilationduring exercise. J Appl PhysiolJ Appl PhysiolJ Appl PhysiolJ Appl PhysiolJ Appl Physiol. 1968; 24:159-66.
15. Helbling, D, Boutellier,U, Spengler, CM. Modulation of the ventilatory increase at the onsetof exercise in humans. Respir PhysiolRespir PhysiolRespir PhysiolRespir PhysiolRespir Physiol. 1997; 109:219-29.
16. Hinojosa-Laborne, C, Chapa,I, Lange, D, Haywood, JR. Gender differences in sympatheticnervous system regulation. Clin Exp Pharmacol PhysiolClin Exp Pharmacol PhysiolClin Exp Pharmacol PhysiolClin Exp Pharmacol PhysiolClin Exp Pharmacol Physiol. 1999; 26:122-26.
17. Jennett, S, Russell,T, Warnock, KA. The duration of inspiration during changing states ofventilation in man. J PhysiolJ PhysiolJ PhysiolJ PhysiolJ Physiol. 1974; 238: 54-55.
18. Kay, JDS, Strange Petersen, E, Vejby-Christensen, H. Breathing in man during steady-stateexercise on the bicycle at two pedalling frequencies, and during treadmill walking. J PhysiolJ PhysiolJ PhysiolJ PhysiolJ Physiol.1975; 251:645-56.
19. Kilbride, E, McLoughlin, P, Gallagher, CG, Harty, HR. Do gender differences exist in theventilatory response to progressive exercise in males and females of average fitness? Eur JEur JEur JEur JEur JAppl PhysiolAppl PhysiolAppl PhysiolAppl PhysiolAppl Physiol. 2003; 89:595-602.
20. LeBlanc, P, Summers, E, Inmam, MD, Jones, EJ, Campbell, EJM, Killian, KJ. Inspiratory musclesduring exercise:a problem of supply and demand. J Appl Physiol J Appl Physiol J Appl Physiol J Appl Physiol J Appl Physiol. 1988; 64:2482-89.
21. Lind, FG. Respiratory drive and breathing pattern during exercise in man. Acta PhysiolActa PhysiolActa PhysiolActa PhysiolActa PhysiolScandScandScandScandScand. 1984: 1-47.
22. Mador, MJ; Acevedo, FA. Effect of respiratory muscle fatigue on breathing pattern duringincremental exercise. J Appl PhysiolJ Appl PhysiolJ Appl PhysiolJ Appl PhysiolJ Appl Physiol. 1991; 70:2059-65.
23. Mateika, JH; Duffin, J. Ventilatory responses to exercise performed below and above the firstventilatory threshold. J Appl Physiol J Appl Physiol J Appl Physiol J Appl Physiol J Appl Physiol 1994; 68: 327-35.
24. Matsuo, H, Katayama, K, Ishida, K, Muramatsu,T, Miyamura, M. Effect of menstrual cycleand gender on ventilatory and heart rate responses at the onset of exercise. Eur J ApplEur J ApplEur J ApplEur J ApplEur J ApplPhysiolPhysiolPhysiolPhysiolPhysiol. 2003; 90:100-08.
25. McClaran, SR, Harms, CA, Pegelow, DF, Dempsey, JA. Smaller lungs in women affect exercisehyperpnea. J Appl Physiol J Appl Physiol J Appl Physiol J Appl Physiol J Appl Physiol. 1998; 84: 1872-81.
26. McCool, FD, Loring, SH, Mead, J. Rib cage distortion during voluntary and involuntarybreathing acts. J Appl PhysiolJ Appl PhysiolJ Appl PhysiolJ Appl PhysiolJ Appl Physiol. 1985;58:1703-12.
27. Milic-Emili, J, Grunstein, MM. Drive and timing components of ventilation. ChestChestChestChestChest. 1976;70:131-33.
28. Paek, D, McCool, FD. Breathing patterns during varied activities. J Appl PhysiolJ Appl PhysiolJ Appl PhysiolJ Appl PhysiolJ Appl Physiol. 1992;73:887-93.
29. Rabinowicz,T et al. Structure of the cerebral cortex in men and women. J Neuropathol ExpJ Neuropathol ExpJ Neuropathol ExpJ Neuropathol ExpJ Neuropathol ExpNeurolNeurolNeurolNeurolNeurol. 2002; 61: 6-57.
30. Redman, LM, Scroop, GC, Norman, RJ. Impact of menstrual cycle phase on the exercisestatus of young, sedentary women. Eur J Appl Physiol. Eur J Appl Physiol. Eur J Appl Physiol. Eur J Appl Physiol. Eur J Appl Physiol. 2003; 90: 505-13.
31. Spengler, CM, Knopfli-Lenzin, C, Birchler, K, Trapletti, A, Boutellier, U. Breathing patternand exercise endurance time after exhausting cycling or breathing. Eur J Appl PhysiolEur J Appl PhysiolEur J Appl PhysiolEur J Appl PhysiolEur J Appl Physiol. 2000;81:368-74.
32. Syabbalo, NC, Krishnan, B, Zintel,T, Gallagher, CG. Differential ventilatory control duringconstant work rate and incremental exercise. Respir PhysiolRespir PhysiolRespir PhysiolRespir PhysiolRespir Physiol. 1994; 97:175-87.
33. Tobin, MJ, Perez, W, Guenther, SM, D’alonzo, G, Dantzker, DR. Breathing pattern andmetabolic behavior during anticipation of exercise. J Appl Physiol.1986 J Appl Physiol.1986 J Appl Physiol.1986 J Appl Physiol.1986 J Appl Physiol.1986; 60:1306-1312.
34. Yasukouchi, A; Serita, F. Changes in breathing pattern at loads near perceptual threshold atdifferent work levels. Eur J Appl PhysiolEur J Appl PhysiolEur J Appl PhysiolEur J Appl PhysiolEur J Appl Physiol. 1990; 60: 337-45.