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Respostas cardiovasculares ao esforço físico
Prof. Gabriel Dias Rodrigues Doutorando em Fisiologia – UFF
Laboratório de Fisiologia do Exercício Experimental e Aplicada
Objetivos da aula
1. Fornecer uma visão geral da estrutura e função do sistema circulatório
2. Descrever o ciclo cardíaco e a atividade elétrica associada registrada por meio do eletrocardiograma
3. Discutir a regulação do débito cardíaco durante o exercício
4. Discutir o padrão de fluxo sanguíneo durante o exercício
5. Descrever as respostas circulatórias à diferentes tipos de exercícios
Funções do sistema cardiorrespiratório
Sistema respiratório
O2
CO2
Sistema circulatório
Sangue oxigenado e nutrientes
UNIDADE ACOPLADA
1. Liberação de quantidade adequadas de O2 para os músculos esqueléticos
2. Remover produtos de degradação metabólica dos tecidos corporais 3. Transporte de nutrientes 4. Termorregulação
Powers & Howley, 2009
Organização do sistema circulatório
Coração (bomba muscular)
Artérias
Arteríolas
Capilares Vênulas
Veias
Hemodinâmica = “Sistema fechado”
Pequena e grande circulação
Powers & Howley, 2009
Átrio direito
Ventrículo direito
Ventrículo esquerdo
Átrio esquerdo
Válvula tricúspide
Válvula pulmonar
Válvula mitral
Ateria aorta
Válvula aórtica
Veia cava superior
Veias pulmonares
Ateria pulmonar
Veias pulmonares
Veia cava inferior Músculo cardíaco
Septo interventricular
“Duas bombas”
Powers & Howley, 2009
Powers & Howley, 2009
Lei de Poiseuille
Sutera & Skalak, 1993
Hemodinâmica
Se o raio do vaso diminuir pela metade, a resistência aumenta 16 vezes (24= 16)
Powers & Howley, 2009
Powers & Howley, 2009
Objetivos da aula
1. Fornecer uma visão geral da estrutura e função do sistema circulatório
2. Descrever o ciclo cardíaco e a atividade elétrica associada registrada por meio do eletrocardiograma
3. Discutir a regulação do débito cardíaco durante o exercício
4. Discutir o padrão de fluxo sanguíneo durante o exercício
5. Descrever as respostas circulatórias a diferentes tipos de exercícios
Ciclo cardíaco
http://www.museuescola.ibb.unesp.br/
Pressão arterial e fatores influenciadores
Pressão arterial média (PAM): Pressão média durante o ciclo cardíaco = PAD + 0,33 (pressão de pulso)
Pressão arterial de pulso: diferença entre PAS e PAD (0,33)
Pressão arterial diastólica (PAD): pressão gerada durante a diástole (relaxamento) ventricular.
Pressão arterial sistólica (PAS): pressão gerada durante a sístole (ejeção) ventricular
PAM= débito cardíaco x resistência vascular total
Frequência cardíaca X
Volume sistólico
Soma das resistências ao fluxo
sanguíneo pelos vasos sistêmicos Powers & Howley, 2009
Controle a curto prazo: atividade simpática
Controle à longo prazo: rins – controle do volume sanguíneo
Aires, 2012
Aumento da pressão arterial
Aumento do volume de sanguíneo
Aumento da frequência
cardíaca
Aumento do volume sistólico
Aumento da viscosidade sanguínea
Aumento da resistência periférica
Powers & Howley, 2009
Powers & Howley, 2009
Imagem: Interactive Physiology. © 2000 Benjamin Cummings and adam.com®
Onda P: Despolarização atrial Complexo QRS: Despolarização ventricular
Complexo ST: repolarização ventricular
Powers & Howley, 2009
1. Início da diástole, abertura das válvulas tricúspide e mitral, enchimento ventricular.
2. Fechamento das válvulas de entrada, final da diástole.
3. Contração ventricular, abertura das válvulas pulmonar e aórtica – sístole ventricular.
4. Final da sístole ventricular, fechamento das válvulas pulmonar e aórtica.
5. Reinício da diástole ventricular e aórtica. http://www.uff.br/fisio6/
Powers & Howley, 2009
Objetivos da aula
1. Fornecer uma visão geral da estrutura e função do sistema circulatório
2. Descrever o ciclo cardíaco e a atividade elétrica associada registrada por meio do eletrocardiograma
3. Discutir a regulação do débito cardíaco durante o exercício
4. Discutir o padrão de fluxo sanguíneo durante o exercício
5. Descrever as respostas circulatórias a diferentes tipos de exercícios
E durante o exercício físico?
http://www.powercycle.com/
“Bed rest study”
Dr. Jere Mitchell
www.feldenkrais-pankow.de
Lance Armstrong
Fluxo sanguíneo cerebral adequado
Manutenção da PA
Demanda muscular de O2 de 15 à 25 vezes em comparação ao repouso
Débito cardíaco (FR x VS) Redistribuição de fluxo sanguíneo
Exercício físico
Powers & Howley, 2009
Débito cardíaco
FC X VS
Sistema nervoso simpático
Sistema nervoso parassimpático
Powers & Howley, 2009
Legenda Diminui o débito cardíaco: Aumenta o débito cardíaco:
Powers & Howley, 2009
ACh
NE
Powers & Howley, 2009
Sistema nervoso autônomo
Inervam músculos efetores (controle involuntário)
Ligado a emoção e sensível ao estresse
Atividade simpática: aumento da FC
Atividade parassimpática: diminuição da FC
Buchheit, 2005
Débito cardíaco
FC X VS
Sistema nervoso simpático
Sistema nervoso parassimpático
Força de contração
VDF
Frank- Starling
esti
ram
ento
Legenda Diminui o débito cardíaco: Aumenta o débito cardíaco:
Powers & Howley, 2009
Regulação do volume sistólico 1)Volume diastólico final (VDF) ou “pré carga”
Força de contração
ventricular
Alongamento das fibras cardíacas
Lei de “Frank-Starling”
Aumenta o nº de interação entre as pontes cruzadas (miosina e actina)
VDF
Powers & Howley, 2009
VDF X Retorno venoso 1) Venoconstrição simpática
2) Bomba muscular
Inspiração Maior pressão intratorácica Menor pressão intrabdominal
3) Bomba respiratória
Powers & Howley, 2009
Débito cardíaco
FC X VS
Sistema nervoso simpático
Sistema nervoso parassimpático
Força de contração
VDF
PAM
Frank- Starling
esti
ram
ento
Legenda Diminui o débito cardíaco: Aumenta o débito cardíaco:
Powers & Howley, 2009
Pressão arterial média (aórtica) ou pós carga
PAM
VS Pressão aórtica
Barreira para ejeção do sangue pelos ventrículos
Powers & Howley, 2009
Débito cardíaco
FC X VS
Sistema nervoso simpático
Sistema nervoso parassimpático
Força de contração
VDF
PAM
Frank- Starling
esti
ram
ento
Legenda Diminui o débito cardíaco: Aumenta o débito cardíaco:
Efeito da adrenalina-noroadrenalina circulante e estimulação simpática
Fibra simpática
VS Powers & Howley, 2009
Débito cardíaco e exercício físico
Powers & Howley, 2009
Objetivos da aula
1. Fornecer uma visão geral da estrutura e função do sistema circulatório
2. Descrever o ciclo cardíaco e a atividade elétrica associada registrada por meio do eletrocardiograma
3. Discutir a regulação do débito cardíaco durante o exercício
4. Discutir o padrão de fluxo sanguíneo durante o exercício
5. Descrever as respostas circulatórias a diferentes tipos de exercícios
Demanda muscular de O2 de 15 à 25 vezes em comparação ao repouso
Débito cardíaco (FR x VS) Redistribuição de fluxo sanguíneo
Exercício físico
Powers & Howley, 2009
Regulação do fluxo sanguíneo
1) Vasoconstrição simpática nos órgãos menos ativos
2 Auto-regulação por metabólicos musculares (NO, potássio...)
Powers & Howley, 2009
Objetivos da aula
1. Fornecer uma visão geral da estrutura e função do sistema circulatório
2. Descrever o ciclo cardíaco e a atividade elétrica associada registrada por meio do eletrocardiograma
3. Discutir a regulação do débito cardíaco durante o exercício
4. Discutir o padrão de fluxo sanguíneo durante o exercício
5. Descrever as respostas circulatórias a diferentes tipos de exercícios
Porcentagem do VO2máx Porcentagem do VO2máx
Débito cardíaco = Idade (FCmáx = 220 – idade)
Powers & Howley, 2009
Aumento da pressão arterial
Aumento do volume de sanguíneo
Aumento da frequência
cardíaca
Aumento do volume sistólico
Aumento da viscosidade sanguínea
Aumento da resistência periférica
Consumo de oxigênio
Débito cardíaco Diferença arteriovenosa
Powers & Howley, 2009
Duplo produto= PA x FC
Demanda metabólica do coração Exercício intenso o DP é 5x maior do que o repouso!!!
Powers & Howley, 2009
Powers & Howley, 2009
Duplo produto e prescrição de exercício
Angina durante o exercício em duplo produto > 30.000 Prescrição para exercícios em duplo produto < 30.000
Powers & Howley, 2009
VARIABILIDADE DA FREQUÊNCIA CARDÍACA (VFC)
REGULAÇÃO AUTONÔMICA CARDÍACA
ATIVIDADE SIMPÁTICA
ATIVIDADE PARASSIMPÁTICA
Buchheit, 2005
Figura 1 – Exemplo do poder espectral de um voluntário em posição supina (SUP) e
ortostática (ORT).
SUP ORT
dados ainda não publicados
Recuperação passiva de 5min após TC6min em idosas – “reativação vagal”
dados ainda não publicados
Vasodilatação metabólica nos
músculos
Vasoconstrição simpática nas
vísceras
Retorno venoso melhorado
Atividade do músculo
esquelético
Respiração mais profunda
Sistema simpático-adrenal
Frequência cardíaca
Volume sistólico
DÉBITO CARDÍACO FLUXO SANGUÍNEO AOS
MÚSCULOS ESQUELÉTICOS
Resumo das respostas cardiovasculares ao exercício
Comando central (centros cerebrais superiores)
Centro de controle cardiovascular
Vasos sanguíneos Coração
Barorreceptores
Quimiorreceptores Mecanorreceptores
Músculo esquelético
Resumo do controle cardiovascular durante o exercício
OBRIGADO!