AULA 2 AVALIAÇÃO ERGOESPIROMÉTRICA

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12/08/2015
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Avaliação Ergoespirométrica
Prof. Paulo Ramires
Fisiologia da Atividade Motora II
EEFE-USP
Referência Bibliográfica
Livro: Cardiologia do exercício: do atleta ao cardiopata. 
Editora Manole. 3ª. Edição, 2010.
• Cap. 11 - Teste Ergométrico
• Cap. 12 - Avaliação Cardiopulmonar 
Treinamento Físico Aeróbico
- Principais objetivos - Teste Ergométrico
https://en.wikipedia.org/wiki/Cardiac_stress_test
Teste Ergométrico
• Princípio: Teste de esforço (TE) - exame não invasivo mais usado
para avaliar a doença cardiovascular suspeita ou conhecida em
pacientes e praticantes de atividade física.
• Importância: método diagnóstico para avaliar a capacidade do
coração ao exercício:
– O exercício é um esforço fisiológico que permite evidenciar
anormalidades cardiovasculares ausentes em repouso e determinar a
adequação da função cardíaca, ou seja, se a função cardíaca está boa
para o esforço realizado.
• Objetivo: avaliar a capacidade do coração ao exercício, por meio de
respostas da FC e da PA e ECG (atividade elétrica do coração), sem
incluir variáveis ventilatórias.
Resposta Cardiometabólica ao Exercício
Equação de Fick:
VO2 = DC  (aO2 – vO2)
VO2 = [FC x VS]  (aO2 – vO2)
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Avaliação da Capacidade Funcional
Potência Aeróbica
(VO2max)
Captação / Difusão

Conteúdo arterial O2

Transporte / distribuição

Metabolismo muscular
Integração de diversos sistemas fisiológicos
Medida direta
- Avaliação Ergoespirométrica
Consumo Máximo de Oxigênio (VO2max)
Estimado (calculado):
- Tabelas
- Teste submáximo
- Teste ergométrico
Medida direta do VO2 e VCO2
durante um exercício 
realizado em ergômetro. 
(ex. esteira, bicicleta)
Avaliação Ergoespirométrica Avaliação Ergoespirométrica 
Procedimento não-invasivo para avaliar o 
desempenho físico e capacidade funcional 
cardiorrespiratória e metabólica
Medida Direta do VO2 e VCO2
Ergoespirometria
• Acrescenta ao TE convencional dados da: função
pulmonar e variáveis de trocas respiratórias (VO2
e VCO2).
• Avaliação mais objetiva da capacidade funcional
(cardiorrespiratória) e do limiar anaeróbico em
indivíduos:
– Saudáveis (normal), atletas, cardiopatas.
• Importante na diferenciação da dispneia
respiratória e cardíaca.
Avaliação Ergoespirométrica 
• Método confiável e reprodutivo
• Avalia as respostas pulmonares, cardiovasculares e metabólicas
durante diferentes intensidades de esforço (exercício)
– Respostas clínicas, eletrofisiológicas (ECG) e hemodinâmicas durante o
esforço
– Capacidade de reserva funcional dos sistemas pulmonar,
cardiovascular e metabólico
• Importante método não invasivo de caráter diagnóstico e
prognóstico
• Avaliação individualizada: desde atletas, sedentários a cardiopatas
• Permite a prescrição precisa e segura de treinamento físico (de
atletas a cardiopatas)
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Avaliação Ergoespirométrica
- Indicações -
Cradiologia do exercício: do atleta ao cardiopata, 3ª. Ed., 2010
Avaliação Ergoespirométrica 
• Equipamento para as análises respiratórias
– Analisador de fluxo de ar expirado (VE)
– Analisador O2
– Analisador CO2
– Calculo: VO2 = VE x (%O2 insp - %O2 exp)
– Computador: recebe os dados e gera tabelas e gráficos dos
dados obtidos a cada ciclo respiratório
• Dados analisados em valores médios: 30 a 60 seg)
• Análise da ventilação pulmonar (VE = VC x FR)
– Os valores são expressos em BTPS (condições corporais)
• (Body temp; ambiente presure, saturated with water vapor)
Avaliação Ergoespirométrica 
Calculo do Consumo de Oxigênio
VO2 = VE x (%O2 insp - %O2 exp)
Calculo da Produção de Dióxido de Carbono
VCO2 = VE x (%CO2 exp - %CO2 insp)
Avaliação Ergoespirométrica 
• Análises dos dados respiratórios
– Ventilação pulmonar (VE = VC x FR)
• Os valores são expressos em BTPS (condições corporais)
– (Body temp; ambiente presure, saturated with water vapor)
– Volumes de VO2 e VCO2
• Os valores são expressos em STPD (condição padrão – pré definida)
• (standard temp and pressure; dry):
• Temp = 0 oC; PB = 760 mmHg (nível do mar); PH2O = zero (ar seco)
• A padronização dos valores de VO2 e VCO2 em STPD, permite
comparar resultados obtidos em:
– Mesmo indivíduo em diferentes ambientes
– Ambientes diferentes (ex.: nível do mar x São Paulo x MéxicoCidade do
México)
– Indivíduos diferentes (ex. magro x obeso)
• Importante: calibração dos equipamentos antes de cada avaliação
Sistema Computadorizado de
Análise de Gases Expirados
McArdle 2001
Variáveis analisadas 
na ergoespirometria
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Avaliação Ergoespirométrica
• Variáveis coletadas
– Potência de exercício em Watts (W), Km/h, % inclinação – esteira ou bicicleta
– Frequência cardíaca (FC) em bat/min (BPM) - Eletrocardiógrafo
– Pressão arterial (PAS / PAD) em mmHg - Medida pelo método auscultatório
– Duplo produto (FC x PAS) em bpm x mmHg
• Espirômetro
– Frequência respiratória (FR) em ciclos/min; (RR em BPM)
– Volume corrente (VC) em L/ciclo; (Vt em L)
– Ventilação pulmonar (VE) em L/min (BTPS)
– Consumo de O2 (VO2) em L/min e mL/kg/min (VO2/Kg)
– Produção de CO2 (VCO2) em L/min
Avaliação Ergoespirométrica
• Variáveis derivadas
– Quociente respiratório (RQ) = VCO2/VO2
– Equivalente ventilatório do O2 = VE/VO2 (VEO2)
– Pressão de O2 no final do volume corrente (Pet O2) em mmHg
• (End-tidal O2 pressure)
– Equivalente ventilatório do CO2 = VE/VCO2 (VECO2)
– Pressão de CO2 no final do volume corrente (PET CO2) em mmHg
• (End-tidal CO2 pressure)
Fatores à serem considerados na 
avaliação funcional 
cardiorrespiratória
Ergômetro
Tipo de Protocolo
Duração do Teste
Tipo de Ergômetro
CicloergômetroEsteira rolante
• Diferença de VO2 max (6.4 - 11.2%)
McArdle WD et al. Med Sci Sports 1973)
Protocolo de Teste 
Rampa:
• Aumento linear das variáveis coletadas
• Controlador computadorizado
Aumento proporcional da intensidade do teste a cada intervalo de tempo
Protocolo de Teste 
• Rampa (esteira ou bicicleta): aplicação progressiva e
constante unidades de potência (contínuo), provocando a
resposta das variáveis respiratórias e metabólicas medidas
de forma contínua
• O incremento linear da potência do exercício também
resulta em resposta linear de aumento no consumo de
oxigênio (relação diretamente proporcional)
• Permite a identificação do VO2 pico de forma mais precisa.
• Permite identificar a perda de linearidade das respostas de
VCO2, RER, PET O2, etc
– Importante para a determinação dos limiares ventilatórios.
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Escolha do Protocolo de Teste
• Anamnese pré-teste:
– para identificar fatores de risco, estado inicial e objetivo da avaliação
– Sexo
– Idade
– Peso
– Altura
– Estado de saúde: preventivo / cardiopata
– Nível de condicionamento físico
• (sedentário / condicionado / atleta amador / atleta elite)
– Atividades rotineiras: caminhada, corrida, ciclo, competição)
– Objetivo - avaliação máxima 
– Motivação para para teste:
– Familiarização ao teste (equipamentos e protocolos)
Duração do Teste
Duração Adequada do Teste de Esforço
(tempo de exercício)
Optimizing the exercise protocol for cardiopulmonary assessment. Buchfuhrer, MJ. J Appl Physiol. 1983, 55(5):1558-64
Duração de 8 a 17 min. / ideal de 10-12 min
Duração Adequada do Teste de Esforço
(tempo de exercício)
• Não inferior a 8 min e não superior a 17 Min.
– permite identificar o verdadeiro VO2 max
– (perda da linearidade com aumento de carga)
• Menos de 8 min:
– Redução média de 10 % no VO2 max
• Mais de 17 min:
– Gera fadiga muscular localizada (pernas) sem atingir o 
máximo da capacidade cardiorrespiratória
Respostas Cardio-metabólicas
Durante a Avaliação Ergoespirométrica
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Cradiologia do exercício:do atleta ao cardiopata, 3ª. Ed., 2010
Avaliação Ergoespirométrica
Comportamento da Frequência Cardíaca
Cradiologia do exercício: do atleta ao cardiopata, 3ª. Ed., 2010
Avaliação Ergoespirométrica
Comportamento da Pressão Arterial
Relação entre a intensidade do exercício e VO2 Teste Máximo (VO2 max x VO2 pico)
VO2 max ocorre na 
região onde o 
aumento adicional 
na intensidade do 
exercício produz 
menor ou nenhum 
aumento no VO2
(platô).
Diferenças no VO2max 
Bases fisiológicas
VO2max = DCmax x dif (a-v)O2
VO2max = FCmax x VSmax x CaO2 – CvO2
Atleta: VO2max = 190 bat/min x 205 mL/bat x 210 – 50 mL O2/ L sangue
VO2max = 38,95 L sangue/min x 160 mL O2/ L sangue = 6,25 L/min
Ativo: VO2max = 195 bat/min x 112 mL/bat x 200 – 40 mL O2/ L sangue
VO2max = 21,84 L sangue/min x 160 mL O2/ L sangue = 3,50 L/min
Paciente: VO2max = 191 bat/min x 43 mL/bat x 210 – 50 mL O2/ L sangue
VO2max = 8,21 L sangue/min x 170 mL O2/ L sangue = 1,40 L/min