Aula - Adaptações hemodinâmicas ao treinamento físico

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Adaptações hemodinâmicas ao
treinamento físico
Treinamento Físico Aeróbico
Demanda metabólica
Exercício Físico
Repouso
Alterações hemodinâmicas induzidas pelo TF
Freqüência cardíaca
Débito cardíaco
Volume sistólico (dimensões cardíacas, função ventricular)
Pressão arterial
Repouso:
-Pré-carga
O CORAÇÃO COMO BOMBA
Sedentário
DC = FC x VS
4900 ml/min=70 bat/min x 70 ml/bat
Treinado???
Débito Cardíaco (DC)
 Freqüência Cardíaca (FC)
 Volume Sistólico (VS)
-Pós-carga
-Contratilidade 
miocárdica
Atleta: Maratonista, 37 anos, VO2pico= 65 ml.kg
-1.min-1, FC repouso= 27 bpm
Dados ambulatório de atletas InCor-FMUSP
Bradicardia de repouso com o TF de resistência aeróbia
Azevedo et al. Arq Bras Cardiol; 88(1), 2007.
Azevedo et al. Arq Bras Cardiol; 88(1), 2007.
Azevedo et al. Arq Bras Cardiol; 88(1), 2007.
Azevedo et al. Arq Bras Cardiol; 88(1), 2007.
Quais são os mecanismos envolvidos na
bradicardia de repouso pós- TF?
Mecanismos da Bradicardia de Repouso
Simpático Vago Marcapasso
Bradicardia de repouso pós-TF
Análise Espectral
e
Treinamento Físico
Variabilidade da Freqüência Cardíaca
Eletrocardiograma
A FC oscila de 1 batimento para outro
Respiração
Variabilidade da FC no domínio da freqüência e tempo
Yamamoto et al 2000
12 indivíduos:
7 treinados (ciclo erg, 
80%VO2max, 6 sem)
5 sedentários.
Mechanisms of resting bradycardia in athletes from
different training modalities: effect of training periodization
AZEVEDO, LUCIENE FERREIRA1, MS; PERLINGEIRO, PATRICIA DE SA1,
HACHUL DENISE TESSARIOL1, MD,PhD; GRUPI, CESAR JOSE1, MD; DOS
SANTOS, IGOR LUCAS GOMES1, NEGRAO, CARLOS EDUARDO1,3, PhD; BRUM,
PATRICIA CHAKUR3, PhD; DE MATOS, LUCIANA DINIZ NAGEM JANOT1,2, MD,
PhD.
1Heart Institute (InCor), Medical School of University of Sao Paulo, Sao Paulo,
Brazil,
2 Hospital Israelita Albert Einstein, Sao Paulo, Brazil and 3School of Physical
Education and Sport, University of Sao Paulo, Sao Paulo, Brazil
Períodos avaliados
na periodização do treinamento físico
• Período de Transição – descanso
• Período Básico – preparação física geral
• Período Preparação Específica
• Período Competitivo (ápice do rendimento físico)
Número de atletas avaliados
Período 
básico
Período 
competitivo
Ambos os 
períodos
N total
2 1 10 13
- 2 11 13
2 - 9 11
Caracterização do Treinamento Físico
Tempo de 
treinamento 
competitivo 
(anos)
Treinamento do 
Período
competitivo
Tempo de 
descanso 
(dias)
Treinamento
do período de 
descanso
Todos os atletas:
2 sessões diárias, 
6 dias/sem
9,1 ± 0,7 800 a 900
km/sem
36 ± 7 Corrida
18 km/sem
8,6 ± 0,9 200 a 220
km/sem
36 ± 11 Corrida
30 km/sem
7,8 ± 1,1 120 a 170
km/sem
30 ± 3 Corrida
18 km/sem
Remo
Características Amostra
Ciclistas Corredores Remadores
Básico Competitivo Básico Competitivo Básico Competitivo
Idade
(anos)
26
(25/29)
29*
(27/32)
24
(20/25)
Efeito Modalidade:
* P<0,02, vs. remadores
Ciclista
Corredor
Remador
Período Básico Período Competitivo
FC intrínseca
Pós bloqueio dos receptores 
muscarínicos com atropina e β-
adrenérgicos com esmolol
FC Intrínseca
Efeito Modalidade:
*** P=0,01 ciclistas vs. corredores e remadores no período competitivo
b
p
m
***
***
FC Intrínseca
Efeito período treinamento físico:
§ P=0,05, período básico vs. período competitivo para os ciclistas
b
p
m
§
Variabilidade da FC
FC e controle autonômico cardíaco
Sumário:
 O treinamento físico aeróbico reduz a FC de repouso quando
realizado em intensidades baixas a moderadas,
Os mecanismos envolvidos na bradicardia de repouso são:
Condicionados Atletas
Hipertonia Vagal Redução da FCI e vago
Sumário 2
O componente aeróbico do TF de atletas de
diferentes modalidades está associado com
bradicardia sinusal
Os mecanismos associados a bradicardia de
repouso estão associados a hipertonia vagal ou
redução da FCI ou ambas havendo influência da
modalidade esportiva e da fase do treino.
DC= FC x ? VS
Alterações estruturais cardíacas 
induzidas pelo TF
Hipertrofia cardíaca resultante do TF aeróbio 
(sobrecarga de volume) vs. TF força (sobrecarga de 
pressão)
Limites Fisiológicos da HVE: O Coração de Atleta
Adaptações estruturais cardíacas: “Coração de atleta”
Padrões de hipertrofia cardíaca: estímulo, adaptação fisiológica vs. patológica
Por que é tão importante saber diferenciar?
O que fazer quando estivermos na zona cinza?
O valor do destreinamento
Hipertrofia do Ventrículo Esquerdo
Que tipo de estímulos podem levar a 
hipertrofia cardíaca?
Mecânico
Pré-carga
Pós-carga
Neuro-hormonal
Angiotensina II
Noradrenalina
Endotelina
GH-IGF
Insulina
ESTÍMULO
Sobrecarga cardíaca em exercícios de resistência aeróbica
Velocidade Força
Potência 
aeróbica 
Potência 
anaeróbica
Alta 
intensidade
Resistência 
aeróbica
Força 
muscular
Especificidade do treinamento
ADAPTAÇÃO CARDÍACA
Potência 
aeróbica 
Resistência 
aeróbica
Especificidade do treinamento
ADAPTAÇÃO CARDÍACA
Princípio da sobrecarga cardíaca
Pré-cargaPós-carga
Volume Sistólico
Pré - carga
Ventrículo: pré-carga é proporcional ao volume do ventrículo,
a força ou estresse do músculo antes da contração iniciada
130ml
60 ml
VE Volume sistólico= 70 ml
VDF VSF
160ml
60 ml
Volume sistólico= 100 ml
VE
Aumento na pré carga
Resistência aeróbica - DC
Repouso = 5a6L/min
Exercício máx. = 40L/min
Hipertrofia do Ventrículo Esquerdo
Sobrecarga
de volume
Aumento da 
pressão 
diastólica final
Adição em
série de 
novas
miofibrilas
Dilatação da 
câmara 
cardíaca
Aumento
do stress
na parede
Grossman W. et al. (Am J Med 69: 576-584, 1980)
Moore R. L. et al. (Prog Cardiovasc Dis 37: 371-396, 1995)
Crescimento 
longitudinal dos 
miócitos
Padrão celular das hipertrofias cardíacas
Sedentário
Dados do Ambulatório de Atletas-InCor-FMUSP
Maratonista
Hollmann (1965)
Volume cardíaco normal: 750-800 ml
Coração de atleta: 900-1200 ml
Ciclista
1700 ml
Fernandes T, et al. Braz J Med Biol Res 44(9) 2011
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Espessura do septo e parede posterior do VE 
Septo
Parede
Maratonista Triatleta Cross-country Ciclista Sedentário
(m
m
)
Ambulatório de Cardiologia do Esporte
Unidade de Reabilitação Cardiovascular e Fisiologia do Exercício
InCor - HC.FMUSP
Diâmetro diastólico do VE
0
10
20
30
40
50
60
Maratonista Triatleta Cross-country Ciclista Sedentário
(m
m
)
Ambulatório de Cardiologia do Esporte
Unidade de Reabilitação Cardiovascular e Fisiologia do Exercício
InCor - HC.FMUSP
Alterações funcionais decorrentes da 
hipertrofia cardíaca induzidas pelo TF 
aeróbio
Função Ventricular
Untrained Trained
N 12 13
Left ventricle
Interventricular septum (mm) 8.3±0.2 9.1±0.2
*
Posterior wall thickness (mm) 8.3±0.2 9.0±0.2
*
End-diastolic dimension (cm) 4.95±0.1 5.33±0.1
*
Mass (g/m2) 93.8±4.1 115.5±6.2 
*
Doppler echocardiographic characteristics of
untrained and trained men
VO2 max (ml.kg
-1.min-1) 44.4±1 61.0±2
* = P<.05 Brandão MUP et al. (J. Appl. Physiol. 75(5): 1989-1995, 1993)
End-systolic volume
0
10
2030
40
50
60
Untrained Trained
(m
l)
End-diastolic volume
Stroke volume 
Brandão MUP et al. (J. Appl. Physiol. 75(5): 1989-1995, 1993)
0
20
40
60
80
100
120
140
Untrained Trained
(m
l)
*
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Untrained Trained
(m
l)
*
* = P<.05, between groups
Sumário:
 O treinamento físico aeróbico leva a hipertrofia cardíaca de
padrão excêntrico,
A hipertrofia cardíaca em conjunto com a bradicardia de
repouso, aumentam o VDf e o VS
DC= FC x VS
Sobrecarga cardíaca em exercícios resistidos
Alta Intensidade
Força
Velocidade Força
Potência 
aeróbica 
Potência 
anaeróbica
Alta 
intensidade
Resistênci
a aeróbica
Força 
muscular
Especificidade do treinamento
ADAPTAÇÃO CARDÍACA
Força
Força 
muscular
Especificidade do treinamento
ADAPTAÇÃO CARDÍACA
Pressão intra-arterial ao longo da série
Leg Press Duplo, 90% CVM, até exaustão
Adaptado de MacDougall. JAP. 58:785-90, 1985.
Fisiculturistas experientes (22-28 anos)
Pressão intra-arterial ao longo da série
Leg Press Duplo, 90% CVM, até exaustão
Adaptado de MacDougall. JAP. 58:785-90, 1985.
Princípio da sobrecarga cardíaca
PA e RPT
Pós-carga
Volume Sistólico
Pós - carga
RPT---Pós-carga
•Ventrículo: é proporcional a carga mecânica que se opõe,
a ejeção ventricular. 
•Coração como bomba: pós-carga é influenciada pela PA e RVP
Hipertrofia do Ventrículo Esquerdo
Sobrecarga
de pressão
Aumento da 
pressão 
sistólica
Adição em
paralelo de 
novas
miofibrilas
Aumento da 
espessura da 
câmara 
cardíaca
Aumento
do stress
sistólico
Grossman W. et al. (Am J Med 69: 576-584, 1980)
Moore R. L. et al. (Prog Cardiovasc Dis 37: 371-396, 1995)
Crescimento 
transversal dos 
miócitos
Hipertrofia 
concêntrica
Hipertrofia do Ventrículo Esquerdo
Sobrecarga
de pressão
Aumento da 
pressão 
sistólica
Adição em
paralelo de 
novas
miofibrilas
Aumento da 
espessura da 
câmara 
cardíaca
Aumento
do stress
sistólico
Grossman W. et al. (Am J Med 69: 576-584, 1980)
Moore R. L. et al. (Prog Cardiovasc Dis 37: 371-396, 1995)
Crescimento 
transversal dos 
miócitos
Hipertrofia 
concêntrica
Fernandes T, et al. Braz J Med Biol Res 44(9) 2011
Atleta
Classificação de Esportes
A- baixo
<40% VO2 máx
Dinâmico
B- médio
40-70% VO2 máx
C- alto
>70% VO2 máx
E
st
á
ti
co
 
I-
b
a
ix
o
<
2
0
%
C
V
M
II
-
m
éd
io
2
0
-5
0
%
 C
V
M
II
I-
a
lt
o
>
5
0
%
 C
V
M
sinuca
golf
boliche
mergulho
hipismo
automobilismo
halterofilismo
judô/karatê
vela
volley
basebol
tênis (duplas)
maratona
futebol
tênis (simples)
rugbi
corrida (tiro)
surf
culturismo/
modelagem
alpinismo
boxe
ciclismo
decathlon
corrida (média)
natação
basquetebol
aeróbio-hipertrofia excêntrica
a
n
a
er
ó
b
io
-
h
ip
er
tr
o
fi
a
 c
o
n
cê
n
tr
ic
a
36th Bethesda Conference 
JACC. Vol..45. N: 8 oct. 2005
Limites Fisiológicos da HVE: O Coração de Atleta
Adaptações ultraestruturais cardíacas: “Coração de atleta”
Breve histórico
Padrões de hipertrofia cardíaca: estímulo, adaptação fisiológica vs. patológica
Por que é tão importante saber diferenciar?
O que fazer quando estivermos na zona cinza?
O valor do destreinamento
Hipertrófico
Coronárias
Anômalas
Hipertrofia
idiopática do VE
DAC
Miocardite
CMP dilatada
E. Aórtica
Outros
42 %
17%9 %
9%
5%
4% 3%
8%
Causa de óbito em pacientes 
com menos de 35 anos
JAMA 1996; 276: 199-204
Hipertrofia Ventricular Esquerda 
Idiopática
• Responsável por 10% dos óbitos em 
indivíduos com menos de 35 anos
• Aumento inexplicável da massa do VE
• Não preenche os critérios de CMP 
hipertrófica
• Septo entre 13-14 mm
• 1309 atletas (957 homens e 352 mulheres)
• 13-59 anos (média 24,3 ± 6anos)
• Participantes em 38 diferentes esportes 
(treinamento competitivo médio de 7 anos)
Ann Intern Med. 1999:130:23-31
Ann Intern Med. 1999:130:23-31
♀-39-66mm(48mm)
♂-43-70mm(55mm)
≤54mm-725atletas-(55%)
≥55mm-584atletas-(45%)
Ann Intern Med. 1999:130:23-31
ECOCARDIOGRAMA
FUNDISTAS e FUTEBOLISTAS
- MASCULINO -
Diâmetro Diastólico VE Fundistas
No
 d
e 
i nd
iví
du
os
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
Septo Fundistas
mm
No
 d
e 
in d
i ví
du
o s
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
6 7 8 9 10 11 12 13
Diâmetro Diastólico VE Futebol
mm
No
 d
e 
ind
iv í
du
os
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61
Septo Futebol
mm
No
 d
e 
ind
iví
du
os
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
7 8 9 10 11 12 13 14
Parede Posterior Futebol
mm
No
 d
e 
ind
iví
du
os
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
7 8 9 10 11 12
Índice de Massa Ventricular Futebol
g/m2
No
 d
e 
ind
iví
du
os
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
<= 70
(70;80]
(80;90]
(90;112,4]
(112,4;110]
(110;120]
(120;130]
(130;140]
(140;150]
> 150
FEVE Futebol
FEVE
No
 d
e 
ind
iví
du
os
0
1
2
3
4
5
6
7
53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71
Limites Fisiológicos da HVE: O Coração de Atleta
Adaptações ultraestruturais cardíacas: “Coração de atleta”
Breve histórico
Padrões de hipertrofia cardíaca: estímulo, adaptação fisiológica vs. patológica
Por que é tão importante saber diferenciar?
O que fazer quando estivermos na zona cinza?
O valor do destreinamento
1985-1994 - 280indivíduos com HVE extrema 
(DDVE ≥60mm, parede ≥13mm) 
40 descontinuaram treino por pelo menos 1 ano
(1 a 13, média 5,6±3,8anos)
Avaliação ecocardiográfica e eletrocardiográfica
DDVE ↓7% (61.2±2.9 – 57.2±3.1mm) P<0.001
92% ↓ ≥2mm
DDVE ≥55mm - 85% atletas descondicionados
DDVE ≥60mm – 22%
A extensão da redução da cavidade ventricular foi associada a 
aumento de peso corporal(70%) e manutenção de atividade 
recreativa(60%)
Coração do Atleta
Descondicionamento Físico
Alessandro Biffi
JACC;2004:44:1053-8
Remodelamento Reverso
H.G.O, 21anos, masculino, branco, atleta profissional, 
solteiro, natural de Maceió, procedente de SP
HDA: Jogador de futebol competitivo há 13 anos, sendo há 4 anos 
profissional. 
Assintomático, encaminhado para avaliação cardiovascular pré 
contratação
HPP: NDN
HF: Mãe HAS/DM
Negativa para Morte Súbita
Exame Físico: 
ACV: Ausência de abaulamentos/retrações
RCR 2T, BNF sem sopros ou EVs FC: 60bpm, PA=120x70
AP: MV audível sem adventícios
Abdome: NDN
MMII: NDN
DDVE:46mm (média do grupo = 53mm)
DSVE:26mm VDF:97 VSF:25 VS:72
Septo:14mm (média do grupo = 10mm) PP:09mm 
S/P = 1,5 (média do grupo=1,0)
Aorta:26mm AE > 36mm Massa: 130g/m2
Laudo: Hipertrofia septal assimétrica
Ecocardiograma (03/2005)
Ressonância Cardíaca
DDVE:43mm (média do grupo = 53mm)
DSVE:24mm VDF:83 VSF:20 VS:63
Septo:13mm PP:09mm S/P = 1,4 
Aorta:29mm AE > 34mm Massa: 110g/m2
Laudo: Hipertrofia assimétrica do VE
Ecocardiograma (06/2005)
 
Desqualificação do atleta para esportes competitivos
CondutaFinal
L.A.S.,masculino, 35 anos, negro, atleta profissional, natural e procedente 
de São Paulo
HDA: Maratonista há 18 anos
Assintomático CV
Procurou ambulatório de cardiologia do exercício e esporte devido a 
flutter atrial evidenciado em ECG de repouso em outro serviço e já revertido
HPP: NDN
H familiar: Sem antecedentes de morte súbita
Exame Físico:
ACV:RCR 2T, BNF, sem sopros ou EVs PA: 120/80 FC:30bpm
AP,Abd e mmii: ndn
Caso 2
aVR
aVL
aVF
V1
V2
V3
V4
V5
DI
DII
DIII
DII longo
ECG Repouso
VE: 60X40mm VDF:205ml VS:146ml
AO:34mm AE:39mm Septo=PP= 14mm 
Massa: 170g/m2 FEVE 59%
VE com discreto aumento
Ecocardiograma
ECO (2000):
VE: 53X37mm
VDF:149ml VS:98ml
Septo: 10mm Parede: 09mm
Ao:35mm AE: 41mm
Massa: 130g/m2
FEVE:65%
Conduta: Readaptação do treinamento
ECO (1999):
VE: 60X40mm
VDF:205ml VS:146ml
Septo: 14mm Parede: 14mm
Ao:34mm AE: 39mm
Massa:170g/m2
FEVE:59%
Retorno ao treinamento intenso 2001
ECO(2002):
VE: 58x36mm VDF:195ml VSF:148ml 
AE:37mm AO:31mm Septo=PP= 12mm
HVE excêntrica discreta
07/2002: Treinamento específico pré maratona-
novo episódio de flutter atrial – CVE
EVOLUÇÃO
O que diz Bethesda?
1) Atletas sem doença cardíaca estrutural,
sem novo episódio de flutter no período de
2-3meses com ou sem tratamento medicamentoso 
2) Atletas sem doença cardíaca estrutural tratados por ablação
Liberado para todos
os esportes competitivos
Alterações hemodinâmicas induzidas pelo TF
Freqüência cardíaca
Débito cardíaco
Volume sistólico ( dimensões cardíacas, função ventricular)
Pressão arterial
Repouso:
Efeitos do treinamento físico aeróbico
na pressão arterial
(Jovens Normotensos)
0
20
40
60
80
100
120
140
TR C
P
A
M
 -
R
ep
o
u
so
(m
m
H
g
)
Média de 24 Horas
0
20
40
60
80
100
120
140
PAS PAM PAD
m
m
H
g
Pré - treino
Pós - treino
Forjaz et al. 1998
Em resumo:
O TF aeróbio
Não modifica o débito cardíaco
Bradicardia de repouso
Aumento no volume sistólico
Não modifica a pressão arterial
PAM= DC x RVP 
FC x VS
Sed 4900 ml/min=70bat/min . 70 ml/bat
Trein 5000 ml/min=50 bat/min . 100 ml/bat
Alterações hemodinâmicas induzidas pelo TF
Freqüência cardíaca
Débito cardíaco
Volume sistólico
Redistribuição do fluxo durante o exercício físico
Exercício físico submáximo e máximo:
Gallo Jr. et al 1989
Taquicardia do exercício : Balanço autonômico
Taquicardia do exercício : Sumário
A taquicardia do exercício inicialmente ocorre devido a uma retirada 
vagal e subsequente intensificação do simpático
A menor taquicardia em cargas absolutas pós TF aeróbio ocorre devido
a uma menor retirada vagal e menor intensificação simpática
Alterações hemodinâmicas induzidas pelo TF
Frequência cardíaca
Débito cardíaco
Volume sistólico
Redistribuição do fluxo durante o exercício físico
Exercício físico submáximo e máximo:
Diferenças no VDf, VSf e FE
Alterações hemodinâmicas induzidas pelo TF
Freqüência cardíaca
Débito cardíaco
Volume sistólico
Redistribuição do fluxo durante o exercício físico
Exercício físico submáximo e máximo:
P
P
(m
m
H
g
)
P
A
M
(m
m
H
g
)
F
C
(b
p
m
)
F
a
b
s
(m
l/
m
in
)
Ilíaca Renal
Amaral SL & Michelini LC, 1997
Fluxo sangüíneo muscular e renal durante
o exercício físico dinâmico
Distribuição do DC durante o EF
Rowell et al.1986
Efeito do treinamento de resistência aeróbia
Hipertrofia cardíaca excêntrica
Volume sistólico
Avaliado pela equação de Fick, onde:
VO2= DC x Dif a-vO2
. -