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1 FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO PROF. DR. MARCELO MARQUEZI LAPEF FISIOLOGIA E METABOLISMO APLICADOS À ATIVIDADE FÍSICA CONCEITO LIMIAR ANAERÓBIO Lehninger; Principles of Biochemistry 5th ed. McArdle et al; Fisiologia do Exercício 8 ed. LAPEF FISIOLOGIA E METABOLISMO APLICADOS À ATIVIDADE FÍSICA 2 EXERCÍCIO CARDIORESPIRATÓRIO Exercício Contínuo de Intensidade Constante 3 Copyright ©2009 The McGraw-Hill Companies, Inc. Exercício Contínuo de Intensidade Constante 30min a 60%VO2mx Exercício Contínuo de Intensidade Constante 30min a 60%VO2mx 4 Exercício Intervalado de Intensidade Variada Exercício Intervalado de Intensidade Variada 5 Exercício Intervalado de Intensidade Variada Copyright ©2009 The McGraw-Hill Companies, Inc. Exercício Intervalado de Intensidade Variada 60seg a ~ 95%VO2mx por 75seg em repouso 6 Exercício Intervalado de Intensidade Variada 60seg a ~ 95%VO2mx por 75seg em repouso Exercício Intervalado de Intensidade Variada 60seg a ~ 95%VO2mx por 75seg em repouso 7 EXERCÍCIO CONTÍNUO DE INTENSIDADE PROGRESSIVA Copyright ©2009 The McGraw-Hill Companies, Inc. Exercício Contínuo de Intensidade Progressiva ~ 15min, do repouso até a exaustão (~ 100%VO2mx) 8 Exercício Contínuo de Intensidade Progressiva ~ 15min, do repouso até a exaustão (~ 100%VO2mx) Exercício Contínuo de Intensidade Progressiva ~ 15min, do repouso até a exaustão (~ 100%VO2mx) 9 MECANISMOS PARA MANUTENÇÃO DA DEMANDA ENERGÉTICA MECANISMOS PARA MANUTENÇÃO DA DEMANDA ENERGÉTICA 10 MECANISMOS PARA MANUTENÇÃO DA DEMANDA ENERGÉTICA MECANISMOS PARA MANUTENÇÃO DA DEMANDA ENERGÉTICA 11 MECANISMOS PARA MANUTENÇÃO DA DEMANDA ENERGÉTICA MECANISMOS PARA MANUTENÇÃO DA DEMANDA ENERGÉTICA 12 MECANISMOS PARA MANUTENÇÃO DA DEMANDA ENERGÉTICA Sistemas de Transporte de Íons Hidrogênio MECANISMOS PARA MANUTENÇÃO DA DEMANDA ENERGÉTICA Sistemas de Transporte de Íons Hidrogênio 13 MECANISMOS PARA MANUTENÇÃO DA DEMANDA ENERGÉTICA Sistemas de Transporte de Íons Hidrogênio: Lançadeira Malato-Aspartato MECANISMOS PARA MANUTENÇÃO DA DEMANDA ENERGÉTICA Sistemas de Transporte de Íons Hidrogênio: Lançadeira Glicerol-Fosfato 14 MECANISMOS PARA MANUTENÇÃO DA DEMANDA ENERGÉTICA Vias de Processamento do Piruvato MECANISMOS PARA MANUTENÇÃO DA DEMANDA ENERGÉTICA Vias de Processamento do Piruvato 15 MECANISMOS PARA MANUTENÇÃO DA DEMANDA ENERGÉTICA Vias de Processamento do Piruvato SÍNTESE DE ÁCIDO LÁTICO 16 SÍNTESE DE ÁCIDO LÁTICO SÍNTESE DE ÁCIDO LÁTICO 17 SÍNTESE DE ÁCIDO LÁTICO Copyright ©2009 The McGraw-Hill Companies, Inc. Exercício Contínuo de Intensidade Progressiva ~ 15min, do repouso até a exaustão (~ 100%VO2mx) 18 MODELO DE LIMIARES MÚLTIPLOS: REPOUSO ATÉ ~ 45%VO2mx (FASE I; LAn1) MODELO DE LIMIARES MÚLTIPLOS: REPOUSO ATÉ ~ 45%VO2mx (FASE I; LAn1) 19 MODELO DE LIMIARES MÚLTIPLOS: ENTRE ~ 45 e 75%VO2mx (FASE II; LAn1 e LAn2) MODELO DE LIMIARES MÚLTIPLOS: ACIMA DE ~ 75%VO2mx (FASE III; LAn2) 20 Exercício Contínuo de Intensidade Progressiva ~ 15min, do repouso até a exaustão (~ 100%VO2mx) SKINNER & MCLELLAN. Respiratory Quarterly Exercise and Sport, 51: 234-248, 1980 BINDER et al. European Journal of Cardiovascular Prevention and Rehabilitation, 15(6): 726-734, 2008 Exercício Contínuo de Intensidade Progressiva ~ 15min, do repouso até a exaustão (~ 100%VO2mx) 21 Avaliação da atividade coordenada dos sistemas cardiovascular, respiratório e energético. Utilização de parâmetros fisiológicos, como indicadores da intensidade de esforço, normaliza as adaptações decorrentes do exercício entre diferentes indivíduos e oferece condições para o diagnóstico de patologias e prescrição de treinamento. Exercício de Intensidade Progressiva DETERMINAÇÃO DOS LIMIARES ANAERÓBIOS CONCEITO “LIMIAR ANAERÓBIO” (WASSERMAN & McILROY, 1964) Adaptações distintas, metabólica e ventilatória, associadas em relação de causa-e- efeito. Acidose metabólica detectada não-invasivamente através da liberação de dióxido de carbono, resultante tanto do processo respiratório como também do tamponamento do ácido lático pelo sistema do bicarbonato. 22 Intensidade do Exercício Produção de ATP Recrutamento de Fibras IIa e IIb Utilização de Carboidrato TemperaturaHipóxia Glicolítica Catecolaminas Alteração do Fluxo Sanguíneo Produção de Lactato Remoção de Lactato LIMIAR METABÓLICO substrato + O2 aeróbioanaeróbio ENERGIA CO2 H+ La- + K+ HCO3 - H2O + CO2 + K+ + La- CO2 HCO3 - La- Na+ CO2 O2 CO2 CO2 Meio Externo O2 CO2 CO2 MÚSCULO SANGUE PULMÃO LIMIAR VENTILATÓRIO 23 Interactive Physiology, 2000. Interactive Physiology, 2000. 24 Interactive Physiology, 2000. Interactive Physiology, 2000. 25 Método do V-Slop Relação VO2 x VCO2 (BEAVER, WASSERMAN & WHIPP, 1986) Int. J. Sports Med. 5(2):83-88, 1984 Equações de Regressão (PFEIFFER & STEYER, 1984) 26 • Exercício submáximo progressivo, com incrementos de 30 W a cada 4 minutos (até a [La] exceder 4 mmol/L), seguido de recuperação passiva ou ativa (35% VO2 máx) com duração de 12 minutos. As coletas sanguíneas são realizadas nos últimos 30 segundos de cada estágio de esforço e durante o período de recuperação (aos 1, 3, 5, 8 e 12 minutos). Individual Anaerobic Threshold (STEGMANN & KINDERMAN, 1981 e 1982) 0 1 2 3 4 5 6 7 0 5 10 15 20 25 30 35 Método da Deflexão da Curva de Fc (CONCONI et al, 1996) 27 Exercício de Intensidade Progressiva Modelo de “Limiares Múltiplos” SKINNER & MCLELLAN (1980) Tempo (min) 0:04:00 0:07:00 0:11:00 0:15:00 0:19:00 0:23:00 0:27:00 0:31:00 Carga (watts) 0 100 130 160 190 220 250 280 VO2 (ml/min) 385 1626 1873 2361 2728 3005 3340 4040 VO2/kg (mlO2/kg/min) 4,30 18,10 20,80 26,20 30,30 33,40 37,10 44,90 VCO2 (ml/min) 357 1712 1998 2458 2757 3109 3421 4707 RER 0,93 1,05 1,07 1,04 1,01 1,03 1,20 1,17 METS 1,20 5,10 5,90 7,50 8,60 9,50 10,50 12,70 PETO2 (mmHg) 101 97 93 95 94 95 98 107 PETCO2 (mmHg) 39 45 44 45 44 44 41 37 VE/VO2 38,40 28,30 28,50 27,40 27,50 27,90 29,10 37,80 VE/VCO2 41,40 26,90 26,70 26,40 27,20 26,90 28,40 32,40 VE BTPS (l/min) 14,80 46,00 53,30 64,80 75,00 83,80 97,30 133,70 Vt BTPS (ml) 807 2745 2935 3002 3220 3326 3287 3752 Freq Resp (cpm) 18 17 18 22 23 25 30 41 Vd/Vt-e 0,30 0,10 0,08 0,09 0,07 0,07 0,06 0,04 FC (bpm) 88 122 133 146 164 176 185 199 [La] (mmol/l) 1,80 2,40 3,90 4,80 6,00 7,80 9,30 13,20 Variáveis Analisadas Modelo de “Limiares Múltiplos” Segmentação das Curvas (SKINNER & MCLELLAN, 1980 e AUNOLA & RUSKO, 1984) 28 Modelo de “Limiares Múltiplos” • LM1 corresponde ao aumento da [SLa] logo acima dos valores de repouso (primeira inflexão da curva). • LM2 corresponde ao rápido e continuado aumento da [SLa] (segunda inflexão da curva). Segmentação das Curvas (SKINNER & MCLELLAN, 1980 e AUNOLA & RUSKO, 1984) • LV1 corresponde ao menor valor de VE/VO2 antes de seu aumento continuado associado ao início do aumento abrupto e continuado do QR (primeira inflexão das curvas). • LV2 corresponde ao ponto em que os aumentos de VE/VO2, VE/VCO2 e PETO2 coincidem com a queda de PETCO2 (segunda inflexão das curvas). Modelo de “Limiares Múltiplos” Segmentação das Curvas (SKINNER & MCLELLAN, 1980 e AUNOLA & RUSKO, 1984) 29 30 15 18 21 24 27 30 0 10 20 30 40 50 60 VE/VO2 VE/VCO2 12 14 16 18 20 22 0 10 20 30 40 50 60 1 2 3 4 5 6 FEO2 FECO2 31 Limiares Diversos (BUNC ET AL, 1995) Nome: Data: 17/01/04 Idade (anos): 37 Estatura (cm): 186,0 Peso (kg): 102,0 Percentual de gordura avaliada (%): 20,9 Frequêcia cardíaca de repouso (bpm): 56 Percentual de gordura ideal (%): 17,0 Frequêcia cardíaca máxima prevista (bpm): 183 Δ Percentual de gordura: 3,9 Frequêcia cardíaca máxima atingida (bpm): 190 Massa magra (kg): 80,7 Consumo máx prev oxigênio (mlO2/kg/min): 31,2 Gordura absoluta atual (kg): 21,3 Consumo máximo oxigênio (mlO2/kg/min): 34,0 Gordura absoluta ideal (kg): 16,5 Diferença aeróbio funcional (%): 8,8 Δ Gordura absouta (kg): 4,8 Carga (watts): 150 Peso ideal:97,2 Velocidade (km/h): 12,0 Velocidade (m/min): 200,0 Inclinação (%): 0,0 Marcelo Marquezi Esteira Cicloergômetro Dados Antropométricos Composição Corporal Parâmetros Cardiovasculares e Ergométricos Prescrição de Treinamento 32 S T Q Q S S T Q Q S S T Q Q S FR MD MD MD FT FR FR FR FR FR MD MD MD MD MD 50 60 60 60 65 50 50 50 50 50 60 60 60 60 60 6 7 7 7 8 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 75 90 90 90 98 75 75 75 75 75 90 90 90 90 90 123 136 136 136 143 123 123 123 123 151 136 136 136 136 136 40 40 40 40 40 40 40 30 30 30 30 30 30 30 30 Microciclo Dias Intensidade % Intensidade Velocidd (km/h) Carga (watts) FC (bpm) Duração (min) Meses 4 e 5 6 Estrutura para 6 Meses de Trabalho Condicionante Introd recup Introd recup Etapas PREPARAÇÃO II TRANSIÇÃO REGENERATIVA MANUTENÇÃODESENVOLVIMENTO II ESPECÍFICO Mesociclo Fases Prescrição de Treinamento Prescrição de Treinamento 33 Prescrição de Treinamento