Aula - Termorregulação no exercicio

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03/11/2015
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Termorregulação no Exercício Físico
Prof. Dr. Paulo Rizzo Ramires
EEFEUSP
Fisiologia da Atividade Motora II
Termorregulação no Exercício
Referência bibliográfica básica
Fisiologia do Exercício – McArdle & Katch & Katch
Cap. - Exercício e estresse térmico
Termorregulação
• Processos que permitem ao organismo manter
a temperatura corporal dentre de uma faixa,
mesmo quando a temperatura ambiente é
muito diferente.
• Importante para a homeostase térmica: estado
dinâmico de equilíbrio entre o ambiente interno
e externo.
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Normal
Hipertermia
Hipotermia
Tremor muscular / dificuldade de coordenação
Dificuldade de raciocínio e de movimento
Rigidez muscular / semiconsciência
Arritmia cardíaca / inconsciência
Parada cardíaca / risco de morte
Hipertermia leve
Hipertermia severa – Risco de choque térmico
Risco de morte
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TEMPERATURA CORPORAL CENTRAL Homeostase Térmica
- Balanço entre Ganho e Perda de Calor -
Indivíduo:
• Metabolismo
• Exercícios
• Hormônios
• Alimentação
• Medicamentos
Ambiente
• Radiação solar
Ambiente
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• Receptores (sensores) da temperatura corporal:
– Central (hipotálamo): percebe alterações na
temperatura do sangue.
– Periféricos (receptores na pele): informam sobre a
temperatura periférica ao Hipotálamo.
Controle Hipotalâmico da 
Temperatura Corporal
Controle Hipotalâmico da 
Temperatura Corporal
• Hipotálamo
– Centro regulador da temperatura corporal: Termostato
– Sensor e efetor de ajustes fisiológicos para manter a
temperatura corporal dentro da normalidade:
• Ativa a produção e conservação de calor (evita o resfriamento)
ou
• Ativa a perda de calor (favorece o resfriamento)
• Obs: NÃO É POSSÍVEL DESLIGAR A PRODUÇÃO DE CALOR METABÓLICO
Ambiente
Quente
Ambiente
Frio
TEMPERATURA CORPORAL INTERNA Formas de Transferência de Calor
Transferência de Calor por Condução
• Transferência direta de calor entre moléculas: líquido, sólido e ar.
– Troca de calor direta entre os tecidos do corpo: interno (mais quente)
para a pele (mais fria).
– A pele troca calor com o ambiente em contato com ela: aquecendo o
ar e superfícies em contato com ela (objetos mais frios). E vice-versa.
– O sangue troca calor com os tecidos. A troca entre o sangue e a pele
é a principal forma para transferência de calor corporal central.
• A taxa de troca de calor por condução depende:
– Gradiente térmico: diferença de temperatura entre a pele e os
objetos (sólido, ar ou líquido)
– Qualidade térmica dos objetos: água absorve muito mais calor do
que o ar.
Formas de Transferência de Calor
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Transferência de Calor por Radiação
• Emissão de ondas eletromagnéticas (no ar).
• Troca de calor entre objetos: do mais quente para o mais frio.
• Meio pelo qual o Sol aquece a Terra.
• Quando a temperatura dos objetos é maior do que a da pele: 
– corpo absorve calor (ex. sol, pedra quente, etc):
• Ativação da sudorese.
• Evaporação do suor – único meio de perda de calor nesta condição.
• Quando a temperatura dos objetos é menor do que a da pele 
– corpo perde calor para o objeto (ex. sombra, ambiente frio):
• Ativação de respostas para aumentar a produção de calor metabólico e de 
conservação do calor (respostas fisiológicas e comportamentais).
Formas de Transferência de Calor
• Convecção: movimento do ar (ou água) ao redor do corpo
• Afeta a troca de calor por condução e evaporação: maior fluxo = maior troca de calor
• Fatores que afetam a convecção:
– Quantidade de fluxo (vento): Muito vento x pouco vento (“zona de isolamento” )
– Temperatura do vento: Frio x neutro x quente
– Umidade relativa do ar (URA): Ar seco x normal x umido
• Exemplos do uso da convecção na vida diária
– Ar condicionado: altera o fluxo, a temperatura e umidade do ar - pode ser quente ou frio
– Secador de cabelo: ajusta de fluxo e temperatura
– Ventilador: aumenta apenas apenas o fluxo de ar
• Exemplos de comportamento que altera a convecção e afeta a troca de calor coporal
– Exercitar-se na rua (em movimento) x na academia (aparelhos estacionários)
– Em ambientes fechados – alterar a convecção: uso de ventilador, ar condicionado, janelas, etc
– Uso de vestimenta, guarda sol, sombra
• Exercícios intensos e prolongados
– In door - risco de superaquecimento por limitação da convecção do ar e alta temperatura do ar
– Ao ar livre – risco de superaquecimento se estiver muito sol (radiação), temperatura e URA elevada
Transferência de Calor por Convecção Transferência de Calor por Evaporação
Transferência de Calor por Evaporação
• Principal meio para esfriar o corpo em ambiente quente:
– Pois a radiação fica comprometida.
• Evaporação do suor (ou água) na pele e vias respiratórias gera
resfriamento corporal:
– S.N. Simpático (fibras colinérgicas): estimulam glândulas sudoríparas (2 a 4
milhões) – secretam solução hipotônica.
– Evaporação do suor esfria a pele, que esfria o sangue, que esfria o centro do
corpo.
– Cada litro de água evaporada: transferência de ~580 Kcal para o ambiente.
Transferência de Calor
Vento
Radiação
refletida
Radiação solar
Radiação
difusa
CONDUÇÃO – transferência de calor por contado
direto (o mais quente perde calor)
EVAPORAÇÃO do suor
na pele ou da água nas
vias respiratórias
CONVECÇÃO
Calor perdido por
Movimeno da 
corrente de ar
(vento) mais frio do 
que a pele. 
RADIAÇÃO
Objetos trocam
calor por
radiação entre si
e com o céu. O 
mais quente
perde calor.Radiação
direta
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Transferência de Calor Corporal
RADIAÇÃO
CONVECÇÃO
EVAPORAÇÃO
DO SUOR
CALOR PRODUZIDO
NOS MÚSCULOS
CONDUÇÃO
GLÂNDULA
SUDORÍPARA CALOR NO
SANGUE
Equilíbrio Térmico
Repouso x Exercício
(Exemplo: Temp = 21 oC, URA = 50%, pouco sol)
Condição Repouso Exercício Intenso
Taxa metabólica = VO2 (L/min) 0,25 4,0
Produção de calor (Kcal/min)
(1 L O2 = ~ 5 Kcal)
1, 25 20
Transpiração (mL/min) 0,5 30
Esfriamento evaporativo (Kcal/min)
(evaporação de 1 mL suor = ~ 0,6 Kcal)
0,3 18
Perda de calor - radiação
Temperatura corporal manutenção elevação
Perda de Calor em Ambiente Quente
• Ambiente Quente: diminuição da eficácia da perda de calor por
condução, convecção e radiação.
• Temp. ambiente > Temp. corporal ganho de calor.
• Exposição ao sol forte ganho de calor
• Exercício físico em ambiente muito quente
– Evaporação (suor / água) é o único meio para perda de calor
– Acarreta em perda de líquido corporal: plasma e intracelular.
• Evaporação do suor da pele depende:
– Área da superfície exposta.
– Temperatura e humidade do ar ambiente.
– Convecção de ar ao redor do corpo (vento).
• Umidade relativa do ar (URA) elevada:
– Limita a evaporação do suor
– Suor escorre e não esfria a pele
– Importante: repor líquidos para não desidratar
Perda de Calor em Ambiente Quente e Umido Integração de Mecanismos para 
Dissipação de Calor
• Sistema circulatório:
– Contração muscular gera calor
– Calor é transferido ao sangue
– Aumento o fluxo sanguíneo para pele (vasodilatação
periférica) ~ 15 a 20% do débito cardíaco
• Face ruborizada
– Sangue aquecido (do centro do corpo), aquece a pele
(condução), que perde calor para o ambiente
(radiação)
• Face, orelhas, braços, mãos e áreas tibiais.
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Vasodilatação periférica
- Aumenta a Perda de Calor -
Transferência de Calor por Evaporação
Umidade do ar afeta a evaporação
Vento (velocidade/temp.)  afeta a convecção
Fluxo periférico afeta condução para pele
Comp. corporal  afeta condução para a pele
Efeito do Exercício na Temperatura Central
- A intensidade (%VO2max) é importante determinante do aumento da temperaturacorporal
Integração de Mecanismos para Perda de 
Calor Durante o Exercício
• Evaporação do suor (ou água)
– Sudorese inicia-se rapidamente durante o exercício.
– Quanto mais intenso o exercício, maior a produção 
de calor  sudorese.
– Exercício intenso/prolongado produz 3-4 L de suor 
– perda de água corporal  redução do VS
– Evaporação do suor  principal meio de perda de 
calor em ambiente quente (~85%).
– Ambiente quente e umidodiminui a evaporação 
do suor Muita sudorese sem resfriamento do 
corpo (risco de desidratação)
Desidratação  limita a termorregulação e o desempenho esportivo
Influência da Umidade Relativa do Ar (URA)
na Taxa de Sudorese
Ta
xa
 d
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 s
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o
r
Índice de URA 
• Liberação hormonal
– Atividade muscular:
• Produz calor
• Aumenta sudorese – perda de líquido e sais minerais
– Resposta hormonal para conservar líquidos e sais
• Liberação de Aldosterona (cortex adrenal) – reabsorção de 
sódio, suor menos concentrado
• Liberação de vasopressina (Neuro-hipófise) – aumenta 
retenção de líquido pelos rins (urina mais concentrada)
• Nível de hidratação e intensidade da atividade física 
modulam a resposta hormonal ao exercício.
Integração de Mecanismos para Perda 
de Calor Durante o Exercício
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Influência da Roupa na Termorregulação
• Ambiente Quente
– Roupa leve e folgada – permite convecção.
– Menor superfície coberta – maior perda de 
calor.
– Roupa seca – retarda a perda de calor.
– Roupas de algodão – absorvem bastante a 
umidade.
– Roupas sintéticas (e justas) – permitem 
passagem do suor para o ambiente 
(evaporação).
• Ambiente Frio
– Roupa (barreira física) cria um 
microambiente (camada de ar entre o 
corpo e o ambiente) - reduz perda por 
condução e convecção.
• Quanto mais roupa, maior a 
proteção.
Influência da Roupa na Termorregulação
Te
m
p
e
at
u
ra
re
ta
l Uniforme
Shorts
Shorts + mochila
Resposta Cardiovascular Durante o 
Exercício no Calor
• Redistribuição do fluxo sanguíneo
– Músculos ativos e pele exigem mais sangue.
– Regiões inativas: esplâncnica e renal – redução do fluxo 
sanguíneo.
• Exercício muito intenso
– Reduz ligeiramente o fluxo sanguíneo cutâneo (desvia para 
músculos) – implicações na perda de calor – aumenta temp.
• Teoria da temperatura crítica
– Quando a temp. corporal central atinge ~40-41 oC durante o 
exercício físico, o cérebro envia sinais para reduzir a atividade 
neuro-muscular (fadiga).
Distribuição do Débito Cardíaco Durante o Exercício
Exercício no Calor e Consumo de Oxigênio Exercício no Calor e Volume Sistólico
V
S
No calor, a redistribuição do DC para músculo e pele 
diminui o VS para uma mesma carga de exercício.
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Exercício no Calor e Volume Sanguíneo Central
No calor, a diminuição do volume sanguíneo central está
associado ao aumento do volume de sangue para a pele.
V
o
l, 
Sa
n
g.
 C
en
tr
al
Exercício no Calor e Frequência Cardíaca
Intensidade do Exercício
No calor, a redistribuição do DC para músculo e pele 
aumenta a FC para uma mesma carga de exercício.
FC
Exercício no Calor e Débito Cardíaco
A diminuição do DC é 
importante limitante do 
exercício intenso em ambiente 
quente.
No calor, o organismo manda 
mais sangue para a pele para 
esfriar o corpo.
Assim, não consegue manter o 
DC, pois o VS diminui.
Além disso, a FC é maior para 
um mesmo exercício.
Aclimatação ao Calor
Suor
Su
o
r
FC
FC
Temp
Te
m
p
er
at
u
ra
ce
n
tr
al
Aclimatação Melhora a Tolerância ao Calor
Adaptação à aclimatação Efeito
Aumento do fluxo sanguíneo 
cutâneo
Maior transporte do calor
metabólico para a pele
Distribuição do DC Melhor ajuste de fluxo para 
pele e músculos ativos
Inicia sudorese mais cedo
(menor aumento da temp)
Antecipação do resfriamento 
por evaporação
Sudorese distribuída em maior 
área de superfície corporal
Maior área para a evaporação 
do suor
Maior quantidade de suor/min Melhora o esfriamento por 
evaporação
Diminuição da concentração 
de sais minerais no suor
Preservação de eletrólitos no 
plasma