Exercício (resolvido) de fisiologia cardiovascular
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Exercício (resolvido) de fisiologia cardiovascular


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FISIOLOGIA CARDIOVASCULAR INTEGRADA: UM EXERCÍCIO DE LABORATÓRIO
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Rahul D. Patil, Sangeeta V. Karva, and Stephen E. Dicarlo Department of Physiology, Northeastern Ohio Universities, College of Medicine, Rootstown, Ohio.
	
	AM.J.PHYSIOL.265 (ADV. PHYSIOL. EDUC. 10): S20-S31, 1993		
 Traduzido por: Profa. Danusa Dias Soares
	Adapatado por: Prof. Luiz Oswaldo C. Rodrigues e Profa. Danusa Dias Soares 		
	Examinar as respostas hemodinâmicas ao exercício fornece uma oportunidade única de analisar e integrar a fisiologia cardiovascular, pois aprende-se mais sobre como um sistema funciona quando este é forçado a trabalhar, do que quando está em repouso. Nós desenvolvemos um exercício de laboratório que examina as respostas cardiovasculares ao exercício, em um indivíduo sedentário, um atleta, um indivíduo com quadriplegia e um indivíduo com coração transplantado. Estas populações especiais foram escolhidas devido às suas limitações e adaptações específicas, as quais influenciam diretamente a função cardiovascular. São fornecidos dados anatômicos e fisiológicos básicos sobre estas populações especiais, e os estudantes são desafiados a analisar e assimilar informações de gráficos, a responder questões, fazer cálculos e plotar gráficos. As respostas para as perguntas feitas são fornecidas no APÊNDICE. 
 
 	 		
INFORMAÇÕES BÁSICAS
	As respostas cardiovasculares durante o exercício dinâmico são examinadas em quatro homens (30 anos de idade, 70 Kg de peso) com limitações e adaptações específicas. Os indivíduos são diferentes no que refere à inervação para seus corações e vasos sanguíneos, à massa muscular disponível para o exercício e à eficiência do retorno venoso. A narrativa que se segue irá descrever as características específicas de cada indivíduo.
Indivíduo com Quadriplegia
	O indivíduo com quadriplegia tem uma lesão espinhal transversa no nível C7-C8, resultando na perda do controle simpático e motor abaixo do nível da lesão. Entretanto, a inervação parassimpática para o coração é mantida. Este indivíduo é limitado a realizar exercício com o braço (cicloergômetro p/ braço), o que influencia diretamente a carga máxima de trabalho, o retorno venoso e a função cardiovascular.
Indivíduo com Transplante Cardíaco
	O indivíduo com transplante cardíaco pode ser diretamente contrastado com o indivíduo com quadriplegia. O coração doado é livre de toda inervação simpática e parassimpática. Entretanto, ao contrário do indivíduo com quadriplegia, este indivíduo possui função motora completa: utiliza completamente a bomba muscular venosa e, pode assim, utilizar-se do mecanismo FRANK-STARLING e exercitar-se em uma carga de trabalho muito mais elevada.
Indivíduo Sedentário
	O indivíduo sedentário não possui nenhuma limitação significativa. Este indivíduo, é claro, possui inervação completa para o coração e circulação e possui, desta maneira, respostas cardiovasculares diferentes daquelas dos indivíduos com quadriplegia e coração transplantado.
Indivíduo Treinado Aerobiamente
	O atleta possui adaptações anatômicas associadas ao treinamento físico: maiores volume de ejeção, débito cardíaco e consumo de oxigênio durante o exercício, sem qualquer alteração na frequência cardíaca máxima. Além disso, possui frequência cardíaca de repouso mais baixa e volume de ejeção de repouso mais elevado. Estas adaptações anatômicas e autonômicas fazem com que este indivíduo esteja especificamente adaptado para realizar exercício, enquanto mantém sua homeostase.
O Exercício
Frequência Cardíaca (FC)
	A Figura 1 apresenta a relação entre a FC e o aumento da intensidade do exercício, expressa como o consumo de oxigênio necessário para realizar o trabalho (VO2). A FC está sob influência do sistema nervoso autônomo: diminuições na atividade cardíaca parassimpática eferente e/ou aumentos na atividade cardíaca simpática eferente aumentam a FC. No início do exercício, existe uma ativação simultânea, mediada centralmente, pelos centros cardiovascular e motor, causando um rápido aumento inicial na FC, devido à retirada da atividade parassimpática eferente. Uma vez que a FC alcança aproximadamente 100 bpm, há um aumento posterior na FC devido à ativação da atividade cardíaca simpática eferente. Indivíduos com transplante de coração e com quadriplegia, não possuem inervação simpática para o coração, entretanto, o indivíduo com quadriplegia possui inervação cardíaca parassimpática.
Questões
1) Compare a resposta da FC ao exercício nos indivíduos com quadriplegia e coração transplantado. Como a ausência da inervação cardíaca parassimpática afeta a resposta da FC ao exercício?
2) Compare a resposta da FC máxima ao exercício nos indivíduos com quadriplegia e transplante de coração. O que contribui para a similariedade na FC máxima?
3) Que fatores contribuem para o aumento na FC nos indivíduos com quadriplegia e transplante de coração?
4) Compare a resposta da FC ao exercício no indivíduo com transplante de coração com o indivíduo sedentário. Como a ausência da inervação cardíaca afeta a resposta da FC ao exercício?
5) Compare a FC de repouso, a inclinação da curva de aumento da FC e a FC máxima do indivíduo sedentário com o indivíduo treinado. Quais são as diferenças? O que contribui para estas diferenças?
	Volume de Ejeção (VE)
A Figura 2 apresenta a resposta do VE ao aumento da intensidade de trabalho para os quatro indivíduos. O VE é uma função do retorno venoso, da atividade cardíaca simpática eferente, das catecolaminas circulantes e da resistência periférica (pós-carga). Durante o exercício, o retorno venoso aumenta devido ao aumento da atividade da bomba muscular venosa e da venoconstrição simpática. Consequentemente, o volume diastólico final aumenta e causa uma contração sistólica ventricular mais forte, de acordo com a lei de FRANK-STARLING. Durante o exercício, a atividade cardíaca simpática eferente também aumenta. O VE aumenta durante o exercício, alcançando o máximo por volta de 40-45% do consumo de oxigênio máximo no exercício (VO2max). Finalmente, o VE pode também aumentar ligeiramente devido ao efeito das catecolaminas circulantes, ativando os receptores B1 adrenérgicos no miocárdio e produzindo venoconstrição. Durante o exercício, a resistência periférica aumenta, o que pode ser observado pela pressão arterial média, impondo um aumento no trabalho cardíaco para um determinado VE.
Questões
6) Compare a resposta do VE nos indivíduos com quadriplegia e transplante de coração. Qual a diferença, e o que concorre para esta diferença?
7) Compare a resposta do VE do indivíduo sedentário com a do indivíduo com transplante de coração. O que contribui para a similariedade no VE?
8) Compare as respostas do VE nos indivíduos sedentário e no treinado. Qual a diferença, e o que contribui para esta diferença?
Débito Cardíaco (Q)
	A Figura 4 apresenta a resposta do Q ao exercício nos quatro indivíduos. O aumento no Q é devido ao aumento no VE e na FC. 
Questões
9) Compare as respostas do Q ao exercício nos indivíduos com quadriplegia e transplante de coração. Qual a diferença, e o que contribui para esta diferença?
10) Compare as respostas do Q ao exercício no indivíduo sedentário com o indivíduo com transplante de coração. Qual a diferença, e o que contribui para esta diferença?
11) Compare as respostas do Q nos indivíduos sedentário e treinado. Qual a diferença e o que contribui para esta diferença?
Calculando o Consumo de Oxigênio: O Princípio de Fick
	
	Há uma estreita correlação entre o débito cardíaco (Q) e consumo de oxigênio, a tal ponto que o VO2 pode ser calculado a partir do Q e da diferença artério-venosa, como proposto por Fick (1870).
	
	O princípio de Fick (Adolph Fick, 1870) pode ser escrito:
		 	VO2 = Q . (a-v)O2
no qual VO2
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