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Fisiologia do Esporte (Sistema Cardiovascular e Respiratório)

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FISIOLOGIA DOS SISTEMAS
CARDIOVASCULAR, RESPIRATÓRIO E
NERVOSO COM A 
Lorena Lima, M7
ATIVIDADE FÍSICA
COMPREENDER A FISIOLOGIA
DOS SISTEMAS C.R.N
ENTENDER COMO A ATIVIDADE
FÍSICA INFLUENCIA NESSES
SISTEMAS
ENTENDER A SAÚDE MENTAL
DO ADULTO EM RELAÇÃO A
ATIVIDADE FÍSICA
OBJETIVOS: 
1.
2.
3.
 SISTEMA CARDIOVASCULAR 
 Está localizado lateral e inferior a veia
cava superior, e que ao se despolarizar
espontaneamente produz um potencial de
marca-passo, alcançando um limiar para
disparar um potencial de ação que se
propaga ao longo dos dois átrio fazendo-os
se contraírem juntos (por conta das junções
comunicantes). Esse potencial também
alcança o Nó Atrioventricular (AV),
localizado no septo interatrial, ocorrendo
uma desaceleração do potencial de ação
que permite o enchimento dos ventrículos.
A partir dai, o potencial entra no fascículo
atriventricular (Feixes de His), sendo o
único lugar que o potencial pode atravessar
dos átrios para os ventrículos por conta do
esqueleto fibrosos do coração isolando os
ventrículos. Os feixes de His seguem pelos
ventrículos direito e esquerdo, se
estendendo ao ápice do coração pelas
fibras de Purkinje.
 O sistema circulatório é composto de uma
bomba – o coração – e por dois principais
sistemas de vasos que transportam o
sangue para cada célula do corpo e para os
pulmões, sendo composto pelo coração,
sangue e vasos sanguíneos, que são
divididos nos ramos periférico e pulmonar.¹
 A circulação pulmonar funciona a partir
do lado direito do coração, a bomba
pulmonar, que recebe todo o sangue
vermelho escuro (desoxigenado) que
retorna da circulação sistema pelas veias
cavas até o átrio direito. Segue para o
ventrículo, onde é bombeado para o tronco
pulmonar que se ramifica em quatro
artérias pulmonares, que leva o sangue ser
oxigenado nos pulmões, pela troca de CO2
que é expirado e O2 inspirado. Esse sangue
oxigenado retorna ao coração pelas veias
pulmonares.²
 Chegando das veias pulmonares, o sangue
oxigenado entra no átrio esquerdo, o lado
esquerdo do coração é responsável pela
bomba da circulação sistema. Logo que o
sangue chega ao ventrículo esquerdo ele
entra no ramo aórtico, que irá se dividir e
ramificar em artérias menores até
arteríolas para suprir todo os sistemas,
órgãos e tecidos com sangue oxigenado. O
sangue rico em O2 troca com cada célula,
recebendo CO2, tornando-se vermelho
escuro, sangue desoxigenado que irá
retornar pelas vênulas, até as veias cavas,
por fim o átrio direito.²
 O coração possui fibras autorrítimicas,
capazes de iniciar um potencial de ação
sozinhas. O nó Sinoatrial é composto dessas
fibras, assim ele define o ritmo do coração,
sendo o marca-passo natural.²
Lorena Lima, M7
 SISTEMA CARDIOVASCULAR 
válvulas AV, mas como as válvulas
semilunares também estão fechadas, 
 ocorre uma contração isovolumétrica em
que não há alteração do volume ventricular.
Mas como a pressão continua a aumentar,
ela ultrapassa a pressão aórtica e do tronco
pulmonar, os ventrículos forçam a abertura
das válvulas, chamado período de ejeção. O
volume sistólico final é o volume
remanescente em cada ventrículo após a
ejeção, que é cerca de 60ml.. ²
 No período de relaxamento, a
repolarização ventricular provoca a
diástole, conforme a pressão
intraventricular cai o sangue tende a
retornar isso causa o fechamento das
válvulas. Existe ai um intervalo em que as 4
válvulas estão fechadas, um relaxamento
isoolumétrico. A pressão continua a cair, até
que a pressão ventricular se torna menor
que a atrial, fazendo com que as válvulas
atrioventriculares se abram antes mesmo
da contração atrial, e o fluxo de sangue
encha agora os ventrículos, assim, no final
do relaxamento os ventrículos estão 75%
cheios (a onda P sinaliza o início de outro
ciclo).²
 Do ápice os ramos subendocárdicos
calibrosos (Fibras de Purkinje) conduzem
rapidamente o potencial até o restante do
miocárdio ventricular. Fazendo com que os
ventrículos se contraiam, deslocando o
sangue para as válvulas semilunares.²
 O ciclo cardíaco possui todos os
batimentos associado em um único
batimento cardíaco, assim, o ciclo cardíaco
tem uma sístole e diástole atrial e mais
uma sístole e diástole ventricular. Sendo
que em cada ciclo os átrios e ventrículos se
contraem e relaxam alternadamente e
para uma uma FC de 75bpm, isso dura 0,8s.
 Durante a sístole atrial os ventrículos estão
relaxados, que se inicia com a
despolarização espontânea do nó SA (onda
P) realizando a contração do átrio forçando
o sangue através da válvula atrioventricular
para o ventrículo, enchendo-o com mais
25ml de sangue que soma-se aos 105 já
presentes, formando o volume diastólico
final (VDF=130ml). Já durante a sístole
ventricular (diástole atrial), que se inicia
com a despolarização ventricular
(complexo QRS), a pressão intraventricular
vai se elevar e causar o fechamento das 
Lorena Lima, M7
 SISTEMA CARDIOVASCULAR 
 A lei de Frank-Starling do coração equaliza
o volume ejetado pelos ventrículos direito e
esquerdo e mantém o mesmo volume de
sangue que flui para as circulações
sistêmica e pulmonar. Se o lado esquerdo
do coração bombeia um pouco mais de
sangue do que o lado direito, o volume de
sangue que retorna para o ventrículo direito
(retorno venoso) aumenta. O aumento do
VDF faz com que o ventrículo direito se
contraia com mais força no próximo
batimento, trazendo os dois lados de volta
ao equilíbrio.²
 O Débito Cardíaco é o volume de sangue
ejetado por um ventrículo a cada minuto. É
igual ao volume sistólico ejetado
multiplicado pela frequência cardiaca.²
DC(ml/min)= VSejet (ml/bat) x FC (bat/min)
 Fatores que aumentam o volume sistólico
ou a frequência cardíaca normalmente
elevam o DC. Durante o exercício leve, por
exemplo, o volume sistólico pode aumentar
para 100 m ℓ /batimento, e a frequência
cardíaca para 100 bpm. O débito cardíaco
então seria de 10 ℓ /min. Durante o
exercício intenso (mas ainda não máximo),
a frequência cardíaca pode acelerar para
150 bpm e o volume sistólico pode subir
para 130 m ℓ /batimento, resultando em
um débito cardíaco de 19,5 ℓ /min.²
 Se mais sangue retornou ao coração
durante a diástole, então mais sangue será
ejetado na próxima sístole. Em repouso, o
volume sistólico é de 50 a 60% do volume
diastólico final, porque 40 a 50% do sangue
permanece nos ventrículos depois de cada
contração (volume sistólico final). Três
fatores regulam o volume sistólico e
garantem que os ventrículos esquerdo e
direito bombeiem volumes iguais de
sangue: (1) pré-carga, o grau de
estiramento no coração antes de ele se
contrair; (2) contratilidade, o vigor da
contração das fibras musculares
ventriculares individuais; e (3) pós-carga, a
pressão que tem de ser sobrepujada antes
que possa ocorrer ejeção do sangue a partir
dos ventrículos.²
 Dentro de certos limites, quanto mais o
coração se enche de sangue durante a
diástole, maior será a força de contração
durante a sístole. Esta relação é conhecida
como a Lei de Frank-Starling do coração. A
pré-carga é proporcional ao volume
diastólico final (VDF) (o volume de sangue
que enche os ventrículos no final da
diástole). Normalmente, quanto maior é o
VDF, mais forte é a contração seguinte.²
Quanto ao Controle Nervoso desse sistema,
o SNA simpático é o acelerador, aumenta
tanta a frequência cardíaca como a força
dos batimentos, já o SNA parassimpático é
o desacelerador, torna o coração mais
lento. Os centros cardíacos estão no
BULBO, o Centro Cardiocelerador se
projeta de neurônios da medula espinal, ao
nível de T1a T5, sendo que esses neurônios
pré-glanglionares fazem sinapses com
neurônios ganglionares no Tronco
Simpático Cervical e no Torácico Alto, a
parti dai as fibras pós-ganglionares
inervam os nós SA e AV, o músculo cardíaco
e as artérias coronarianas. O Centro
Cardioinibidor envia impulsos
parassimpáticos para o núcleo posterior do
nervo vago do bulbo, que então envia
impulsos inibitórios para o coração via
ramos do nervo vago.³
 O Centro Cardiovascular ainda recebe
informações das regiões superiores do
encéfalo e dos receptores sensitivos
(barorreceptores,quimiorreceptores e
proprioceptores). Os proprioceptores
monitoram os movimentos das articulações
e músculos e fornecem informações ao 
Lorena Lima, M7
 SISTEMA CARDIOVASCULAR 
 O2), acidose (aumento na concentração de
H+) ou hipercapnia (excesso de CO2)
estimulam os quimiorreceptores a enviar
impulsos ao centro cardiovascular. Em
resposta, o centro CV aumenta a
estimulação simpática de arteríolas e veias,
provocando vasoconstrição e aumento da
pressão sanguínea. Estes quimiorreceptores
também fornecem informações ao centro
respiratório no tronco encefálico para
ajustar a frequência respiratória.
 centro cardiovascular durante a atividade
física. Sua atividade é responsável pelo
rápido aumento da frequência cardíaca no
início do exercício.Os barorreceptores são
sensíveis a pressão, localizados na AORTA,
nas Artérias CAROTÍDEAS internas e outras
grandes artérias do pescoço e tórax. Os dois
reflexos barorreceptores mais importantes
são o reflexo do seio carótico e o reflexo da
aorta. O do seio carotídeo ajuda a controlar
a pressão sanguínea no encéfalo, percebem
o aumento da pressão quando a parede do
seio se distende o que gera impulsos
nervosos que irão se propagar para os
axônios sensitivos nos nervos
glossofaríngeos (IX) até o centro
cardiovascular no bulbo. Já os
barorreceptores da parte ascendente e
arco da aorta, regulam a pressão arterial
sistema ao enviar impulsos através dos
axônios do nervo vago (X).²
 Quando a pressão arterial cai, os
barorreceptores são menos distendidos e
enviam impulsos nervosos em uma
frequência mais lenta ao centro
cardiovascular. Em resposta, o centro CV
diminui a estimulação parassimpática do
coração por meio dos axônios motores dos
nervos vago e aumenta a estimulação
simpática do coração via nervos
aceleradores cardíacos. Inversamente,
quando é detectado um aumento na
pressão, os barorreceptores enviam
impulsos em uma frequência mais rápida. O
centro CV responde aumentando a
estimulação parassimpática e diminuindo a
estimulação simpática. As reduções
resultantes da frequência cardíaca e força
de contração diminuem o débito cardíaco.²
 Já os quimiorreceptores, percebem a
composição química do sangue, se
localizam próximo aos barorreceptores do
seio e da aorta em pequenas estruturas
chamadas glomos caróticos e glomos para-
aórticos. Estes quimiorreceptores detectam
mudanças nos níveis sanguíneos de O2,
CO2 e H+. Hipoxia (baixa disponibilidade de 
Lorena Lima, M7
 SISTEMA CARDIOVASCULAR 
Peptídeo Natriurético Atrial (PNA):
Liberado pelas células do átrio do
coração, o PNA reduz a pressão arterial
ao causar vasodilatação e promover a
perda de sal e água na urina, o que
reduz o volume sanguíneo.²
lúmen dos túbulos renais para a corrente
sanguínea. Isso resulta em aumento no
volume sanguíneo e diminuição na
produção de urina.²
Sistema Renina Angiotensina:
Quando o volume de sangue cai ou o
fluxo para os rins diminui, as Células
Justaglomerulares dos rins secretam
RENINA na corrente sanguínea. Em
sequência a renina e a enzima
conversora de angiotensina (ECA)
atuam nos seus substratos para
produzir Angiotensina II, que é capaz de
aumentar a pressão arterial de duas
formas: vasoconstrição, aumenta a
resistência vascular sistema e logo
aumentar a pressão arterial; em
segundo lugar, estimula a secreção de
aldosterona, a qual aumenta a
absorção de íons sódio e água pelos
rins. Esse aumento de água aumenta o
volume de sangue total, que eleva a
pressão arterial.
Epinefrina e Norepinefrina: Em
resposta a estímulo simpático, a
medula das suprarrenais liberam
epinefrina e norepinefrina, que são
capazes de aumentar o débito cardíaco
ao elevarem a velocidade e a força das
contrações cardíacas. Também causam
constrição das arteríolas e veias na pele
e órgãos abdominais e dilatação das
arteríolas no músculo cardíaco e
esquelético, o que ajuda a aumentar o
fluxo sanguíneo para o músculo
durante o exercício.
.Hormônio Antidiurético (ADH): O
ADH é produzido no hipotálamo e
liberado pela neurohipófise em resposta
a desidratação ou diminuição do
volume sanguíneo. Ele causa a
vasoconstrição, o que aumenta a PA.
Também é chamado de
VASOPRESSINA. O HAD também
promove o deslocamento de água do 
 Existem ainda vários hormônios ajudam a
regular a pressão arterial e o fluxo
sanguíneo por meio da alteração no débito
cardíaco, alteração da resistência vascular
sistêmica ou ajuste do volume total de
sangue:
Lorena Lima, M7
 SISTEMA CARDIOVASCULAR 
representa simplesmente o fato de que,
quando a pressão capilar cai a níveis muito
baixos, o líquido é reabsorvido pelas
membranas capilares dos tecidos para a
circulação, elevando o volume sanguíneo e
a pressão na circulação. Ao contrário,
quando a pressão capilar se eleva em
demasia, o líquido é perdido da circulação
para os tecidos, reduzindo, assim, o volume
sanguíneo, bem como praticamente todas
as pressões circulatórias.(4)
 Esses três mecanismos intermediários são
ativados principalmente depois de 30
minutos a várias horas. Durante esse
tempo, os mecanismos nervosos, em geral,
ficam cada vez menos eficazes, o que
explica a importância dessas medidas não
nervosas de controle da pressão nos
tempos intermediários.(4)
 Mecanismos para a Regulação da
Pressão Arterial a Longo Prazo: O
controle a longo prazo envolve a função
renal, visto que os mecanismos rápidos
podem se adaptar a episódios prolongados
de pressão alta ou baixa (barorreceptores).
Nesse caso, os rins irão reestabelecer e
manter a homeostasia da PA regulando o
volume sanguíneo. Um aumento de volume
sanguíneo reflete no aumento na PA, bem
como a redução do volume diminui a PA,
exemplo é a desidratação e a perda de
líquido circulante são responsáveis pela
queda da PA durante o exercício vigoroso.
Os rins atuam de duas maneiras:
 O mecanismo direito, independe de
hormônios-> quando o volume o a pressão
aumenta, a taxa de filtração glomerular é
acelerada, contudo os rins não podem
processar o filtrado tão rápido e mais
filtrado sai na urina. Consequentemente o
volume de sangue diminui, e a pressão
também.
 O mecanismo indireto é o Renina-
Angiotensina-> quando a PA diminui, os rins
secretam Renina, que entra em reações em
cascatas, produzindo Angiotensina II, ela é
um potente vasoconstritor que aumenta a 
 Desses fatores reguladores do sistema
cardiovascular e da frequência cardíaca,
eles podem ser classificados em
mecanismo rápidos (minutos a segundos),
mecanismo que agem após vários minutos
e mecanismo de controle da PA a longo
prazo.
 Mecanismos Rápidos de Controle da
Pressão que Atuam em Segundos ou
Minutos: São basicamente reflexos
nervosos, incluindo os baro,
quimiorreceptores e o mecanismo
isquêmico do sistema nervoso central. Após
qualquer queda aguda na pressão, como a
causada por hemorragia intensa, os
mecanismos nervosos se combinam para
causar (1) constrição das veias e transferir‐ 
sangue para o coração; (2) aumento da
frequência cardía ca e da contratilidade do
coração para fornecer maior capacidade de
bombeamento do coração; e (3) constrição
da maior parte das arteríolas, impedindo o
fluxo sanguíneo de sair das artérias; todos
esses efeitos ocorrem quase
instantaneamente, elevando a pressão
arterial até o valor de sobrevida.(4)
 Mecanismos de Controle da Pressão que
Agem após Vários Minutos: Três desses
mecanismos são (1) o mecanis mo
vasoconstritor da renina-angiotensina; (2) o
relaxamen to por estresse da vasculatura; e
(3) o extravasamento de líquido, através
das paredes capilares para dentro ou fora
da circulação, reajustando o volume de
sangue, conforme necessário. O mecanismo
do relaxamento por estresse é
demonstrado pelo seguinte exemplo:
quando a pressão nos vasos sanguíneos se
torna muito alta, esses vasos são estirados
de forma contínua por minutos ou horas;
como resultado, a pressão nesses vasos
sanguíneos volta ao normal. Esse
estiramento contínuo dos vasos, chamado
relaxamento por estresse, pode atuar como
“tampão” da pressão que age por períodos
intermediários. O mecanismo do
deslocamento de líquido capilar representa
Lorena Lima, M7
 SISTEMACARDIOVASCULAR 
 O condicionamento cardiorrespiratório de
uma pessoa pode ser melhorado em
qualquer idade com o exercício regular.
Alguns tipos de exercício são mais efetivos
do que outros em melhorar a saúde do
sistema cardiovascular. Os exercícios
aeróbicos, qualquer atividade que aciona
grandes músculos do corpo durante pelo
menos 20 min, eleva o débito cardíaco e
acelera a taxa metabólica.²
 Após várias semanas de treinamento, uma
pessoa saudável aumenta o débito cardíaco
máximo (o volume de sangue ejetado dos
ventrículos para as respectivas artérias por
minuto), elevando assim o fornecimento
máximo de oxigênio aos tecidos. O
transporte de oxigênio também aumenta
porque os músculos esqueléticos
desenvolvem mais redes capilares em
resposta ao treinamento prolongado.²
 Durante a atividade extenuante, um atleta
bem treinado pode alcançar o dobro do
débito cardíaco de uma pessoa sedentária,
em parte porque o treinamento provoca
hipertrofia do coração . Esta condição é
conhecida como cardiomegalia fisiológica.²
pressão arterial por aumentar a resistência
periférica. Além disso, a Angio II estimula o
córtex da supre renal a secretar
Aldosterona que aumenta a absorção de
sódio e, consequentemente, de água,
aumento o volume sanguíneo e a PA.
Estimula também a liberação de ADH
(VASOPRESSINA) pela neuro-hipófise, que
promove mais absorção de água.(4)
 Exercício e o Coração
Lorena Lima, M7
 SISTEMA CARDIOVASCULAR 
 No início de um exercício, o retorno de
sangue venoso para o coração aumenta.
Vários fatores podem contribuir para o
retorno venoso tanto em repouso quanto
durante o exercício, para ajudar a aumentar
o VEj apropriado e o DC, e assim, o fluxo de
sangue para os tecidos. Esses fatores são a
venoconstrição, a bomba muscular e a
bomba respiratória. Dentro do músculo
esquelético, grande parte do aumento do
retorno venoso ocorre provavelmente pela
ação da Bomba Muscular, que é o
mecanismo pelo qual contrações
musculares rítmicas ajudam o retorno do
sangue venoso para o coração. Quando o
músculo está ativo, ele se expande em
todas as direções, comprimindo as veias.
Essa compressão força o sangue de volta
para o coração por causa da presença das
válvulas unidirecionais. Esse processo de
compressão e relaxamento das veias é
repetido durante as ações musculares
rítmicas, como na corrida, aumentando o
retorno venoso para o coração em forma
de “ordenha”.Assim, o retorno venoso do
músculo é aumentado tão logo a atividade
física comece e permanece assim durante
toda a atividade, contribuindo para o
aumento do débito cardíaco necessário
para sustentar o exercício.¹
 Mesmo que o coração de um atleta bem
treinado seja maior, seu débito cardíaco de 
 repouso é aproximadamente o mesmo de
uma pessoa não treinada saudável, porque
o volume sistólico ejetado (VSej) é
aumentado enquanto a frequência
cardíaca é diminuída. A frequência
cardíaca de repouso de um atleta treinado
muitas vezes é de apenas 40 a 60 bpm
(bradicardia de repouso). A prática regular
de exercício também ajuda a reduzir a
pressão arterial, a ansiedade e a depressão;
a controlar o peso; e a aumentar a
capacidade do organismo de dissolver
coágulos de sangue.²
 Durante o exercício físico, a ocorre uma
redistribuição do fluxo de sangue, pois em
repouso 15 a 20% do Débito Cardíaco (DC)
vai para o músculo esquelético, contudo, no
exercício máximo ele pode receber 80% a
85% do DC. Conforme aumenta a
intensidade do exercício, o fluxo sanguíneo
é redirecionado dos tecidos que podem
tolerar temporariamente uma diminuição
no fluxo, como rins, órgãos viscerais e
tecidos esplênicos. Durante os exercícios
leve e moderado, o fluxo sanguíneo para a
pele aumenta a fim de ajudar a moderar a
elevação na temperatura corporal, contudo,
no exercício máximo diminui por está indo
para o músculo ativo. Já o fluxo sanguíneo
miocárdico também aumenta
aproximadamente 4 a 5x acima do repouso
durante o exercício máximo, mas essa
diferença se deve ao aumento do DC e não
do fluxo de sangue, pois o coração sempre
irá receber aproximadamente 4% do DC.¹
Lorena Lima, M7
 SISTEMA CARDIOVASCULAR 
 A ventilação pulmonar, ou respiração,
é a inspiração (inalação) e expiração
(exalação) do ar e envolve a troca de ar
entre a atmosfera e os alvéolos dos
pulmões.
 A respiração externa (pulmonar) é a
troca de gases entre os alvéolos dos
pulmões e o sangue nos capilares
pulmonares através da membrana
respiratória. Neste processo, o sangue
capilar pulmonar ganha O2 e perde
CO2.
3. A respiração interna (tecidual) é a
troca de gases entre o sangue nos
capilares sistêmicos e as células
teciduais. Nesta etapa, o sangue perde
O2 e ganha CO2. Dentro das células, as
reações metabólicas que consomem
O2 e liberam CO2 durante a produção
de ATP são denominadas respiração
celular.²
 O sistema respiratório possibilita a troca
gasosa – aporte de O2 e eliminação de CO2
– e o sistema circulatório transporta o
sangue contendo os gases entre os
pulmões e as células do corpo.
 O processo de troca gasosa no corpo,
chamado de respiração, tem três passos
básicos:
1.
2.
 Basicamente o ar se move para dentro dos
pulmões quando a pressão de ar
intrapulmonar é menor do que na
atmosfera. O ar se move para fora dos
pulmões quando a pressão de ar
intrapulmonar é maior do que a pressão do
ar na atmosfera.²
 Para o ar fluir para os pulmões (inspiração),
a pressão intra-alveolar tem de se tornar
mais baixa do que a pressão atmosférica.
Esta condição é alcançada aumentando o
tamanho dos pulmões. O primeiro passo na
expansão dos pulmões durante a inspiração
tranquila normal envolve a contração do
principal músculo inspiratório, o
diafragma, com a resistência dos
intercostais externos. 
 Resumindo, conforme aumenta a
intensidade de exercício, também
aumentam a frequência cardíaca e o
volume de ejeção, resultando em DC 
 elevado. A elevação do DC com o aumento
da intensidade do exercício, somada à
redistribuição de fluxo sanguíneo para o
músculo esquelético ativo, aumenta
substancialmente seu fluxo de sangue e
fornecimento de oxigênio. Tanto em sujeitos
treinados quanto em sujeitos não treinados,
o DC aumenta concomitantemente com a
intensidade do exercício.
 A relação entre a frequência cardíaca, o
volume de ejeção e o débito cardíaco (DC 
 = FC × VEj) permite que os indivíduos que
treinam endurance mantenham o DC 
 necessário para fornecer quantidades
suficientes de sangue para os músculos,
porém a uma frequência cardíaca menor.
Essa é a razão pela qual o marcador típico
da boa forma aeróbia aumentada não é
apenas a diminuição da frequência
cardíaca no repouso, mas também a
frequência cardíaca menor em qualquer
carga de trabalho submáxima (p. ex., correr
em um ritmo de 1,6 km em 10 minutos).
 SISTEMA RESPIRATÓRIO 
Lorena Lima, M7
 O ato de soprar o ar, na chamada
expiração (exalação), é também decorrente
de um gradiente de pressão, mas neste
caso o gradiente é no sentido oposto: a
pressão nos pulmões é maior do que a
pressão atmosférica. A expiração normal
durante a respiração tranquila, ao contrário
da inspiração, é um processo passivo, pois
não há contrações musculares envolvidas.
Em vez disso, a expiração resulta da
retração elástica da parede torácica e dos
pulmões, sendo que ambos têm uma
tendência natural de retornar à posição
inicial depois de terem sido distendidos.²
 À medida que o diafragma relaxa, sua
cúpula se move superiormente, conforme
os músculos intercostais externos relaxam,
as costelas são deprimidas.² 
 Durante a inspiração tranquila normal, o
diafragma desce aproximadamente 1 cm,
produzindo uma diferença de pressão de 1
a 3 mmHg e a inspiração de 500 m ℓ de ar,
cerca de 75% de todo volume que entra. No
respiração forçada, o diafragma pode
descer 10 cm, o que produz uma diferença
de pressão de 100 mmHg e a inspiração de
2 a 3 ℓ de ar.² 
 Os próximos músculos mais importantes à
inspiração são os intercostais externos.
Quando estes músculos se contraem, eles
elevam as costelas. Como resultado, há
aumento nos diâmetros anteroposterior e
lateral da cavidade torácica.A contração
dos intercostais externos é responsável por
aproximadamente 25% do ar que entra nos
pulmões durante a respiração normal.²
 À medida que o diafragma e os músculos
intercostais externos se contraem e o
tamanho global da cavidade torácica
aumenta, isso faz com que a pressão
intrapleural (entre as pleura parietal e
visceral) diminua mais ainda, já que ela já é
subatmosférica. Assim, conforme a
cavidade torácica se expande, a pleura
parietal que reveste a cavidade é “puxada”
para fora em todas as direções, e a pleura
visceral e os pulmões são puxados com ela.²
 Conforme o volume dos pulmões aumenta
desta maneira, a pressão no interior dos
pulmões, a chamada pressão alveolar 
 (intrapulmonar), cai de 760 para 758
mmHg. Uma diferença de pressão é então
estabelecida entre a atmosfera e os
alvéolos. Como o ar flui sempre da região
de pressão mais alta para a região de
pressão mais baixa, ocorre a inspiração.²
 Durante inspirações profundas e forçadas,
os músculos acessórios da inspiração
também atuam no aumento do tamanho
da cavidade torácica: os músculos
esternocleidomastóideos, que elevam o
esterno; os músculos escalenos, que elevam
as duas primeiras costelas; e o músculo
peitoral menor, que eleva as costelas III a V.²
 SISTEMA RESPIRATÓRIO 
Lorena Lima, M7
A ventilação pulmonar se refere ao volume
de ar movimentado para dentro e para fora
dos pulmões durante um período de tempo
definido, como 1 minuto. A ventilação
pulmonar por minuto, da mesma maneira
que o débito cardíaco (Capítulo 6), pode ser
calculada multiplicando-se a frequência por
minuto pelo volume de ar ventilado por
respiração, ou volume corrente:
VE= VC x f
Em que o VE, é o volume de ar inspirado por
minuto (ou ventilação pulmonar), o VC é
volume corrente, ou volume de ar expirado
em cada respiração e f a frequência
respiratória por minuto.¹
 No repouso, os valores típicos para adultos
jovens não treinados com massa corporal
de aproximadamente 70 kg são E = 8,0
ℓ /min; C = 0,65 ℓ ; e f = 12/min. Com o
exercício, o E aumenta para
aproximadamente 113 ℓ /min, com
aumentos correspondentes do VC e da f.¹
 No repouso, existe uma reserva
substancial de volume corrente (V C ). Essa
reserva permite que o V C aumente
durante o exercício pela expansão dos
volumes de reserva inspiratório e
expiratório. Voluntariamente, é possível
alcançar o V C máximo, ou a capacidade
vital.¹ 
Estes movimentos reduzem os diâmetros
vertical, lateral e anteroposterior da
cavidade torácica, o que diminui o volume
do pulmão que por sua vez, a pressão
alveolar aumenta para aproximadamente
762 mmHg. O ar então flui da área de
pressão mais elevada nos alvéolos para a
área de pressão mais baixa na atmosfera.²
 A expiração torna-se ativa apenas durante
a respiração forçada, como ocorre ao tocar
um instrumento de sopro ou durante o
exercício. Nestes momentos, os músculos
expiratórios – abdominais e intercostais
internos – se contraem, o que aumenta a
pressão nas regiões abdominal e torácica.²
 SISTEMA RESPIRATÓRIO 
Ventilação Pulmonar
Se não houvesse reserva de V C , seria
impossível aumentar o E na proporção que
é admissível durante o exercício, porque a
única maneira de aumentar o E seria
aumentando a frequência respiratória.¹
Se não houvesse reserva de V C , seria
impossível aumentar o E na proporção que
é admissível durante o exercício, porque a
única maneira de aumentar o E seria
aumentando a frequência respiratória.¹
Difusão no pulmões
A difusão de oxigênio para o sangue
depende de a pressão parcial do oxigênio
(PO2) ser maior nos alvéolos do que no
sangue. A troca gasosa capilar nos pulmões
e tecidos ocorre por causa das diferenças
nas pressões parciais de oxigênio e de
dióxido de carbono.
https://jigsaw.minhabiblioteca.com.br/books/9788527730341/epub/OEBPS/Text/chapter06.html
Lorena Lima, M7
 Após a troca gasosa capilar nos pulmões, o
oxigênio deve ser transportado pelo sangue
para os tecidos corporais. De modo
parecido, o dióxido de carbono deve ser
transportado dos tecidos corporais para os
pulmões.¹
 Assumindo um volume plasmático total de
3 a 5 ℓ , apenas cerca de 9 a 15 m ℓ de
oxigênio são transportados dissolvidos no
plasma, o que é insuficiente para alcançar
as demandas dos tecidos corporais mesmo
durante o repouso. Assim, é necessário
haver outra maneira de transportar o
oxigênio no sangue. Os eritrócitos, ou
hemácias, contêm hemoglobina (um
pigmento que inclui ferro capaz de se ligar
reversivelmente ao oxigênio), que aumenta
a capacidade do sangue em transportar
oxigênio.¹
 Mais de 98% do oxigênio transportado pelo
sangue está ligado quimicamente à
hemoglobina. A hemoglobina é composta
de um componente de proteína (globina) e
de uma molécula de ferro (heme). O ferro é
necessário para ligar reversivelmente 4
moléculas de oxigênio por molécula de
hemoglobina.Quando o oxigênio está ligado
à hemoglobina, é formada a oxi-
hemoglobina, enquanto a hemoglobina não
ligada ao oxigênio é chamada de desoxi-
hemoglobina.¹
 SISTEMA RESPIRATÓRIO 
Transporte de gases no sangue Em homens e mulheres, a concentração de
hemoglobina varia de 14 a 18 g/100 mℓ de
sangue e 12 a 16 g/100 m ℓ de sangue,
respectivamente.¹
 A capacidade de a hemoglobina ligar e
liberar oxigênio nos locais corretos no corpo
é explicada pela curva de dissociação da
oxi-hemoglobina. Nos pulmões, onde a PO2
é elevada, a hemoglobina se liga ao
oxigênio, formando a oxi-hemoglobina, e se
torna 100% saturada com oxigênio. Nos
tecidos em que o oxigênio é utilizado para o
metabolismo aeróbio e a PO2 é baixa, a
hemoglobina libera o oxigênio e se torna
menos de 100% saturada, com a
hemoglobina sendo convertida a desoxi-
hemoglobina.¹
Lorena Lima, M7
 A curva de dissociação da oxi-hemoglobina
é sigmoide, ou seja, tem um formato de “S”.
Esse formato oferece vantagens para que a
hemoglobina se torne tanto oxi-
hemoglobina nos pulmões quanto desoxi-
hemoglobina no nível dos tecidos. A P O 2 
 nos pulmões é de aproximadamente 105
mmHg, garantindo que ocorra saturação de
oxigênio de 100%, mas mesmo se a P O 2 
 diminuir para 90 mmHg, ocorrerá pouca
variação na saturação de oxigênio. Isso é
fisiologicamente importante porque
assegura que saturação próxima a 100%
ocorrerá nos pulmões, mesmo que a P O 2 
 nos pulmões diminua devido a fatores
como a subida para altitudes moderadas.¹
 SISTEMA RESPIRATÓRIO 
Efeito da temperatura
 A troca gasosa no músculo ou em qualquer
outro tecido ocorre devido às diferenças na
PO2 e na PCO2 entre o tecido e o capilar
sanguíneo. A mioglobina é uma molécula
transportadora de oxigênio semelhante à
hemoglobina, exceto que ela é encontrada
nos músculos esquelético e cardíaco. A
mioglobina se liga reversivelmente ao
oxigênio e sua função é auxiliar a difusão
passiva de oxigênio da membrana celular
para a mitocôndria. 
 Diferentemente da hemoglobina, a
mioglobina tem apenas uma molécula de
ferro, além de acelerar a difusão de
oxigênio através da fibra muscular, a
mioglobina funciona como uma “reserva de
oxigênio” no início do exercício. Durante
esse intervalo, o oxigênio ligado à
mioglobina ajuda a manter as demandas
de oxigênio do músculo que está se
tornando ativo. Com o fim do exercício, o
oxigênio na mioglobina deve ser reposto e é
um pequeno componente do déficit de
oxigênio ²
 
 O aumento da temperatura, com os outros
fatores permanecendo constantes, diminui
a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio,
inversamente, a diminuição na temperatura
aumenta a afinidade da hemoglobina pelo
oxigênio, deslocando a curva para a
esquerda. Isso significa, que o aumento de
temperatura causa a dissociação do
oxigênio da hemoglobina, importante para
o exercício, logo que a temperatura do
tecido muscular aumenta, resultando em
um deslocamento para a direita na curva
de dissociação da oxi-hemoglobina, que,
por sua vez, leva a um maior fornecimento
de oxigênio para o tecido ativo.
Efeito do pH
 O aumento na acidez (pH diminuído)
desloca a curva para a direita, enquanto a
diminuição na acidez (pH aumentado)
desloca a curva para a esquerda. Isso temo
mesmo efeito da elevação na temperatura
do músculo ativo, assim, no tecido muscular
ativo, tanto aumento na temperatura
quanto o H+ elevado deslocam a curva de
dissociação da oxi-hemoglobina para
direita, resultando em maior fornecimento
de oxigênio para o tecido muscular ativo.
Troca gasosa no músculo
Lorena Lima, M7
 SISTEMA RESPIRATÓRIO 
 Durante o exercício, a troca gasosa capilar
nos alvéolos e no tecido muscular aumenta
para atender às maiores demandas de
aporte de oxigênio e de remoção do dióxido
de carbono. Para aumentar a troca gasosa
nos alvéolos e no tecido ativo, o fluxo de
sangue nos leitos capilares dos alvéolos e
dos tecidos deve aumentar também. ara
que o fluxo sanguíneo aumente, é crucial a
atuação dos fatores relacionados com o
sistema circulatório, como débito cardíaco
aumentado e redistribuição do sangue para
fora do tecido inativo e na direção do tecido
ativo.²
 Durante o exercício pesado (entre cerca de
50 a 60% do pico de consumo de oxigênio),
há uma elevação desproporcional (o
indivíduo ventila mais ar para conseguir 1
litro de oxigênio) em relação ao aumento
da intensidade do exercício. O principal
fator responsável por esse aumento
desproporcional da ventilação pulmonar é
o aumento do lactato plasmático da
concentração de H+ (acidez aumentada ou
pH diminuído) porque a intensidade do
exercício está acima do limiar do lactato.
Isso significa que os quimiorreceptores
periféricos (principalmente) e centrais,
percebem essa acidez (aumenta da
concentração de H+) e estimulam a
ventilação pulmonar ainda mais!
 Além disso, outros fatores que contribuem
são os níveis aumentados de norepinefrina
e os níveis de potássio, assim como a
temperatura elevada também pode
aumentar a ventilação pulmonar. ²
Efeitos do exercício na Ventilação
 REFERÊNCIAS
1-KRAMER, Fisiologia do esporte.
2-TORTORA, Anatomia e Fisiologia
3-MARIEB, Anatomia e fisiologia
4-GUYTON, Tratado de Fisiologia

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