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FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO ANIMAL Profa. Camila R. Basso camila.basso@unifil.br Animais Atletas Cães e cavalos são espécies há muito tempo domesticadas e alguns são treinados para exercer atividades físicas competitivas Egito Cães Galgos há mais de 5 mil anos são destinados para provas de corrida por serem rápidos e ágeis Sibéria Cães de trenó há cerca de 4 mil anos, utilizados pela características de resistência a exercícios de longa duração (1.700km em 12/14 dias) Husky do Alasca, Malamute do Alasca, Cão-da-groenlândia, Husky siberiano Animais Atletas A fisiologia do exercício foi melhor estudada em quatro espécies: Humanos, cães, cavalos e camelos Velocidade máxima do cavalo e do cão em relação a outras espécies. Kubo, K. In: The RaceHorse. 1991. Velocidade máxima (Km/h) Fisiologia do Exercício Envolve a mensuração Bioquímica do exercício é complementar a compreensão deste processo TEMPERATURA CORPORAL BATIMENTOS CARDÍACOS [ÁCIDO LÁTICO E OXIGÊNIO] Analisa a forma com que as células e os componentes celulares respondem ao exercício Exemplo: Como ocorre o suprimento de energia e quais combustíveis são usados durante diversos tipos de Exercícios VENTILAÇÃO Respostas fisiológicas associadas ao treinamento e condicionamento físico dos animais - Mobilização dos Eritrócitos Decorrente do aumento da demanda de O2 Aumento da Circulação Sanguínea O aumento na produção de CO₂ e consequente redução do pH (acidose) no sangue sinalizam maior demanda de O2 – Gera a mobilização de eritrócitos No exercício ocorre no fluxo sanguíneo para os músculos em atividade – o que promove a liberação de eritrócitos armazenados no baço para a corrente sanguínea, aumentando a capacidade de transporte de O2 Respostas fisiológicas associadas ao treinamento e condicionamento físico dos animais - Contração esplênica Em qualquer espécie, o baço é um grande reservatório de hemácias que podem ser mobilizadas rapidamente em resposta a maior demanda de O2 Durante o exercício, o baço contrai e libera os eritrócitos na circulação e o músculo em atividade movimenta grande volume de sangue pelo sistema circulatório, permitindo o transporte de gases de forma efetiva O baço de cavalos é normalmente mais pesado do que em outros animais, sendo ainda mais pesado, se comparado uma raça de corrida com outra raça (tração, por exemplo) - Contração Esplênica O estímulo para a liberação das hemácias armazenadas no baço vem do SNA simpático, através das catecolaminas O baço é revestido por uma cápsula que contém músculo liso inervado por fibras pós-ganglionares simpáticas Qualquer fator que aumente a atividade das catecolaminas irá levar a contração esplênica Asfixia, hemorragia ou exercícios Respostas fisiológicas associadas ao treinamento e condicionamento físico dos animais Respostas fisiológicas associadas ao treinamento e condicionamento físico dos animais - Aumento da Eritropoietina (EPO) Hormônio sintetizado pelos rins em resposta ao baixo nível de O2 no sangue No exercício, a produção de EPO tende a aumentar, estimulando a medula óssea na produção de eritrócitos - Embora os níveis de EPO sejam mais impactados em situações de hipóxia prolongada, a resposta aguda ao exercício também pode estimular sua produção Respostas fisiológicas associadas ao treinamento e condicionamento físico dos animais - Ajustes no Volume Sanguíneo e índices eritrocitários O exercício pode causar alterações temporárias no volume sanguíneo e na [eritrócitos], devido à redistribuição de fluidos no corpo Mesmo em repouso, o índice eritrocitário de cavalos e cães de corrida são mais altos que os de animais da mesma espécie Adaptação fisiológica que garante a maior entrega de O2 aos músculos, principalmente, no início do exercício – evitando a hipoxemia rápida hematócrito leva ao da viscosidade do sangue, associado ao fato de também aumentar a razão células/plasma pela saída de líquido plasmático no sistema venoso periférico durante o exercício Treinamento Físico O treinamento é um fator estimulante para as adaptações metabólicas que irão contribuir para um melhor desempenho O objetivo do treinamento é obter melhora do condicionamento físico e resistência Porém, existem limites para a obtenção de resultados, como a capacidade de entrega de O2 Ao longo do processo de treinamento, é observado em qualquer mamífero um aumento no volume total de eritrócitos – por isso melhora o condicionamento Cavalos e cães de corrida se destacam por já possuírem um maior volume naturalmente Débito Cardíaco DÉBITO CARDÍACO = FREQUÊNCIA CARDÍACA x VOLUME SISTÓLICO Durante o exercício, o DC aumenta linearmente com a carga de trabalho devido ao aumento da FC É normal o aumento de 3 a 4x do DC em cães (raças variadas) e humanos Em cavalos de corrida durante o exercício máximo, o DC aumenta de 5 a 16 vezes em relação ao repouso N. Batimentos por min (bpm) Volume de sangue bombeado a cada batimento Volume total de sangue por min Débito Cardíaco O puro-sangue e o QM podem aumentar seu VO2 em até 80 x no exercício máximo - É um dos maiores escopos aeróbicos dos mamíferos Esse valor é alcançado quando se aumenta em até 16x o DC, associado ao aumento de 5x na extração de O2 pelos tecidos (VO2= DC x Extração de O2) O conteúdo de O2 arterial depende da [Hb] e da ventilação alveolar (ação do grupo respiratório ventral no controle) Lembrando que essas raças tem um coração maior, influenciando também no DC Cavalo puro sangue inglês A extração de O₂ pelos tecidos (Diferença artério-venosa de O2) é a capacidade que as células do corpo (músculos em exercício, por exemplo) têm de retirar o O2 de dentro do sangue para utilizá-lo na produção de energia Durante o exercício máximo a extração de oxigênio pode aumentar em até 5x devido a dois fatores principais Contração Esplênica: No esforço máximo, o baço se contrai e joga milhões de hemácias na circulação. Isso faz o sangue ficar extremamente concentrado e capaz de carregar muito mais O2 até os tecidos Oxigênio dos Músculos: As mitocôndrias do Quarto de Milha e do Puro- Sangue trabalham em uma velocidade absurdamente alta, criando um gradiente de pressão que puxa o O2 para fora do sangue com mais eficiência do que em outros animais Por que a Extração de O2 nos Equinos é tão alta? Frequência Cardíaca A FC interfere no aumento do DC Porque a FC de animais atletas é menor que a FC de animais não treinados? A FC de um puro-sangue treinado é de 20bpm, enquanto a média normal é 35 bpm para cavalos, pois o animal apresenta maior volume sistólico – coração apresenta maior força de contração decorrente de uma hipertrofia saudável que gera aumenta do tamanho das câmaras cardíacas, principalmente o VE TÍTULO DA Figura 41.6 Massa cardíaca como % da massa corporal em um cavalo Puro- sangue treinado e não treinado, em comparação com um atleta humano. O maior aumento da FC é observado nos primeiros 40s de exercício e depois cai até atingir um platô que mantenha o equilíbrio dinâmico Volume Sistólico Volume ejetado pelo ventrículo esquerdo Outro componente que interfere no DC, assim como a FC Durante o exercício o VS tende a aumentar para ajudar a elevar o DC e melhorar a perfusão sanguínea, principalmente muscular Fatores envolvidos na manutenção do volume sistólico durante o exercício Aumento do retorno venoso pela contração esplênica, pela contração muscular e pela pressão negativa aumentada do tórax Aumento da distensão das fibras miocárdicas na diástole e consequente, aumento da pressão de força de contração (Mecanismo de Frank-Starling) As principais alterações no fluxo sanguíneo durante o exercício são: Aumento do fluxo nos capilares pulmonares Vasodilatação coronarianaVasodilatação nos músculos esqueléticos Vasoconstrição nos músculos em repouso e nos capilares viscerais Aumento do fluxo sanguíneo da pele Fluxo Sanguíneo Capacidade de Força: Cada músculo tem uma capacidade máxima de força que pode gerar Fatores que influenciam: - Genética - Treinamento - Estado físico geral Fadiga Muscular: No exercício, os músculos se cansam devido ao acúmulo de produtos residuais - ácido lático e a depleção de fontes de energia como o glicogênio - Oxigenação adequada interfere diretamente na quantidade de produtos residuais A fadiga reduz a capacidade de força e resistência, afetando o desempenho Características a serem consideradas no exercício físico Após um certo ponto, a força adicional pode ser limitada pela capacidade dos músculos de contrair eficientemente Recuperação: Após um treino intenso, músculos precisam do tempo de recuperação - A falta desse período pode levar a lesões e redução de desempenho Alongamento e Flexibilidade: A amplitude de movimento dos músculos pode ser limitada pela flexibilidade e pela elasticidade dos tecidos conectivos. Exercícios inadequados podem resultar em rigidez e menor eficiência dos movimentos Coordenação e Técnica: A capacidade de realizar movimentos complexos e coordenados também é uma limitação - A técnica incorreta pode levar a lesões e reduzir a eficácia do exercício Características a serem consideradas no exercício físico Nutrição e Hidratação: A falta de nutrientes e hidratação adequada pode afetar a função muscular, a recuperação e a performance durante o exercício Equipamentos e Ambiente: A qualidade dos equipamentos de treino, as condições do ambiente (temperatura e umidade) podem influenciar a eficácia dos exercícios e o desempenho muscular Capacidade Cardiovascular: A eficiência do sistema cardiovascular afeta a capacidade de fornecer O2 e nutrientes aos músculos - Uma baixa capacidade cardiovascular pode limitar o desempenho em exercícios prolongados ou intensos Características a serem consideradas no exercício físico Dúvidas? Slide 1: FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO ANIMAL Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6: Respostas fisiológicas associadas ao treinamento e condicionamento físico dos animais Slide 7 Slide 8 Slide 9: Respostas fisiológicas associadas ao treinamento e condicionamento físico dos animais Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20