11 EXERCÍCIO EM AMBIENTES HIPOBÁRICO, HIPERBÁRICO E DE MICROGRAVIDADE

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11/08/2015 
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Prof. Carlos Alberto Ferreira 
EXERCÍCIO EM AMBIENTES 
HIPOBÁRICO, HIPERBÁRICO E 
DE MICROGRAVIDADE 
Objetivos da Aprendizagem 
w Saber como ambientes hipobáricos (em 
altitude) limitam ou contribuem para o 
desempenho. 
w Conhecer os ajustes fisiológicos que 
acompanham a aclimatação à altitude. 
w Discernir se um atleta de resistência que 
treina na altitude pode ter um melhor 
desempenho no nível do mar. 
wDescobrir quais as condições e riscos para a 
saúde são características para ambientes 
hipobáricos (debaixo d'água). 
 (continua) 
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Objetivos da Aprendizagem 
w Aprender os problemas fisiológicos e o 
patológicos que enfrentam os 
mergulhadores que descem 30 m ou mais. 
w Examinar o que acontece com os músculos, 
ossos e sangue em um ambiente de 
microgravidade (no espaço). 
w Descobrir como tecidos e sistemas 
fisiológicos mudam com a exposição 
prolongada à microgravidade e quais 
contramedidas podem ajudar um astronauta 
em seu retorno a Terra. 
Condições na Altitude 
w Definido como pelo menos 1.500 m (4.921 pés) acima do 
nível do mar 
w Pressão barométrica reduzida (hipobárica) 
w Pressão parcial de oxigênio reduzida (PO2) 
w Temperatura do ar reduzida 
w Baixa umidade 
w Aumento da intensidade da radiação solar 
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CONDIÇÕES EM ALTITUDES VARIADAS 
Você sabia…? 
A redução da PO2 em altitude afeta o gradiente de 
pressão parcial entre o sangue e os tecidos e, portanto, 
o transporte de oxigénio. Isso explica a diminuição no 
desempenho esportivo de resistência em altitude. 
Nível do mar = 760 mmHg  0.2093 = 159 mmHg 
8,000 pés = 564 mmHg  0.2093 = 118 mmHg 
 Nível do mar 8,000 pés 
PO2 Arterial 100 mmHg 60 mmHg 
PO2 Muscular 40 mmHg 40 mmHg 
dif a-vO2 60 mmHg 20 mmHg (gradiente de difusão) 
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Respostas Respiratórias à Altitude 
w A ventilação pulmonar aumenta (ar menos denso). 
w Difusão pulmonar não muda. 
w Transporte de oxigênio é ligeiramente prejudicado; 
reduzida saturação da Hb de 98% ao nível do mar para 
90-92% a 8000 pés 
w O consumo de oxigênio é prejudicado, uma vez que 
estão acima de 1.600 m. 
w Como a PO2 diminui, o VO2max diminui a um ritmo cada 
vez maior. 
. 
MUDANÇAS NO VO2MAX COM A ALTITUDE 
. 
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VO2MAX RELATIVO A PO2 
. 
Você sabia…? 
Altitude não afeta VO2max até cerca de 1.600 m (5.294 
pés). Acima deste nível, a diminuição do VO2max é de 
aproximadamente 8% a 11% para cada 1.000 m (3.281 
pés). 
. 
. 
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Respostas Cardiovasculares à Altitude 
w Diminuição inicial do volume plasmático (mais glóbulos 
vermelhos por unidade de sangue, portanto, mais 
oxigênio por unidade de sangue) 
w Aumento inicial da FC e Q durante o trabalho submáximo 
para compensar menos O2; VS é diminuído com o 
declínio do volume plasmático 
. 
w Diminuição da FC, VS, e Q durante o trabalho máximo, o 
que limita a oferta e absorção de oxigênio 
. 
Adaptações Metabólicas à Altitude 
w Aumento do metabolismo anaeróbico 
w Aumento da produção de ácido láctico 
w Menor produção de ácido lático nas taxas máximas de 
trabalho em altitude do que ao nível do mar 
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Pontos 
Chaves 
w Na altitude, atividade de resistência é a mais 
afetada, devido à dependência do transporte 
de oxigênio e sistema de energia aeróbica. 
Desempenho em Altitude 
w Atividades anaeróbicas de explosão que 
duram 2 min ou menos são as menos afetadas 
pela altitude. 
w O ar mais rarefeito na altitude proporciona 
menos resistência aerodinâmica e menos 
força gravitacional, melhorando 
potencialmente eventos de sprint, salto e 
lançamento. 
w Atletas de resistência podem se preparar para 
as competições em altitude realizando 
treinamento de resistência de alta intensidade 
a qualquer elevação para aumentar seu 
VO2max. 
. 
Aclimatação à Altitude 
wAumento do número de eritrócitos 
w Diminuição a curto prazo no volume de plasma, 
posteriormente revertido 
w Diminuição nas áreas das fibras musculares e área total 
do músculo 
w Aumento da densidade capilar 
w Aumento da ventilação pulmonar 
w Diminuição no VO2max com 
exposição inicial não melhora muito 
. 
wAumento de eritrócitos, hemoglobina, e viscosidade do 
sangue 
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CONCENTRAÇÕES DE Hb EM ALTITUDE 
Treinamento em Altitude para Desempenho no Nível do Mar 
w O aumento da massa de células vermelhas do sangue no 
retorno ao nível do mar 
w Não comprovado que o treinamento de altitude melhora o 
desempenho do nível do mar 
w Difícil de estudar desde que intensidade e volume são 
reduzidos em altitude 
w Viver em altitude elevada e treinar em altitudes 
mais baixas – vivendo no alto / treinando no baixo 
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VIVENDO NO ALTO, TREINANDO NO 
BAIXO 
Treinamento para Ótimo Desempenho em Altitude 
w Competir no prazo de 24 horas da chegada à altitude 
w Treinar a 1.500 a 3.000 m acima do nível do mar por pelo 
menos 2 semanas antes de competir 
w Aumentar VO2max ao nível do mar para ser capaz de 
competir em uma intensidade relativamente baixa, 
enquanto a altitude 
. 
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Doença Aguda da Altitude Elevada 
w Náusea, vômito, dispnéia, insônia 
w Aparece 6-96 horas após a chegada em altitude 
w Pode resultar do acúmulo de dióxido de carbono 
w Evite ascender não mais de 300 m (984 pés) por dia 
acima de 3.000 m (9.843 pés) 
Edema Pulmonar da Altitude Elevada 
w Falta de ar, fadiga excessiva, lábios e unhas cianóticos, 
confusão mental 
w Ocorre após rápida ascensão acima de 2.700 m (8.858 
pés) 
w O acúmulo de líquido nos pulmões, que interfere com o 
movimento do ar 
w Causa desconhecida 
w Administrar oxigênio suplementar e passar para menor 
altitude 
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Edema Cerebral da Altitude Elevada 
w Confusão mental, progredindo para coma e morte 
w A maioria dos casos ocorrem acima de 4.300 m (14.108 
pés) 
w O acúmulo de líquido nos cavidade craniana 
w Causa desconhecida 
w Administrar oxigênio suplementar e passar para menor 
altitude 
Imersão na Água e Pressões dos Gases 
Pressão subaquática é maior do que no nível do mar. 
Conforme aumenta a pressão, volume diminui. 
w Descida – pressão externa aumenta a pressão e o ar já 
no corpo comprime. 
w Subida – ar tomado no interior em profundidade se 
expande. 
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PROFUNDIDADE DA ÁGUA E VOLUME DO AR 
Respostas Cardiovasculares à Imersão 
w Carga de trabalho cardiovascular diminui 
w Volume plasmático aumenta 
w Frequência cardíaca diminui (ainda mais em água fria) 
w Em um determinado esforço de exercício, a frequência 
cardíaca é menor 
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Efeitos da Profundidade da Água Sobre a 
Pressão Parcial do Oxigênio (PO2) e do 
Nitrogênio (PN2) Inspirados 
 0 760 159 600 
 10 1,520 318 1,201 
 20 2,280 477 1,802 
 30 3,040 636 2,402 
Profundidade Pressão total PO2 PN2 
 (m) (mmHg) (mmHg) (mmHg) 
CAPTAÇÃO DE OXIGÊNIO E 
FREQUÊNCIA CARDÍACA 
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Pontos 
Chaves 
w A urgência de respirar é devido ao 
acúmulo de CO2 arterial . 
w Gases no corpo podem reduzir mas não 
inferior ao volume residual. 
Mergulho em apneia 
w Limite de profundidade é determinada pela 
relação volume pulmonar total/volume 
residual (VPT:VR). 
w Os indivíduos com maiores índices 
VPT:VR podem mergulhar mais fundo do 
que aqueles com menores índices. 
SCUBA DO TIPO DE DEMANDA DE CIRCUITO 
ABERTO 
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CÂMARA HIPERBÁRICA 
Pontos 
Chaves 
w Um aparelho de respiração subaquática 
auto-suficiente (de mergulho) pressuriza o 
ar respirado debaixo d'água. 
Mergulho 
w Equipamento de mergulho inclui: 
 – Tanque(s) de ar altamente comprimido, 
 – Válvula reguladora de primeira fase para 
reduzir a pressão do ar para a 
respiração, 
 – Válvula reguladora de segunda fase que 
libera o ar a uma pressão igual à da 
água, e 
 – Válvula unidirecional de respiração. 
w A duração de um mergulho depende da 
profundidade do mergulhador. 
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RISCOS À SAÚDE DAS CONDIÇÕES 
HIPERBÁRICAS 
Intoxicação pelo Oxigênio 
w Valor de PO2 excede 318 mmHg 
w Distorção visual, respiração rápida e superficial e 
convulsões 
w Os tecidos não são capazes de remover O2 
 da hemoglobina 
w A hemoglobina não é, então, capaz de remover CO2 
w Alta PO2 provoca vasoconstrição em vasos cerebrais 
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Doença da Descompressão 
w Resulta da ascensão muito rápida 
w Dores em cotovelos, ombros e joelhos; pode causar 
embolia no sangue 
w Bolhas de nitrogênio ficam presas no corpo 
w Tratar colocando o mergulhador em câmara hiperbárica 
w Prevenir usando gráfico mostrando o tempo para subir a 
partir de várias profundidades 
Narcose por Nitrogênio 
w Nitrogênio atua como gás anestésico 
w Similar à intoxicação alcoólica 
w O efeito piora na profundidade e, cnsequentemente a 
pressão aumenta 
w Também chamada de êxtase da profundidade 
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Você sabia…? 
A Marinha usa uma técnica chamada de mergulho de 
saturação para permitir mergulhadores ficarem em 
grandes profundidades por longos períodos de tempo. A 
uma dada profundidade, a quantidade de nitrogênio que 
pode dissolver-se nos tecidos do corpo é limitada. Por 
ficar em um ambiente pressurizado por 24 horas, os 
tecidos do corpo tornam-se saturados, após o qual os 
tecidos não absorvem qualquer gás mais inativo durante 
o tempo que o mergulhador fica naquela profundidade. 
Pontos 
Chaves 
w 1 g é a aceleração padrão produzida pela 
gravidade. 
w Microgravidade descreve as condições em 
que a força gravitacional é menor do que 1 
g. 
Ambientes de microgravidade 
w Microgravidade é usada para descrever as 
condições no espaço que nem sempre são 
0 g. 
w Os efeitos da microgravidade no corpo são 
similares aos efeitos de destreinamento. 
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Alterações Fisiológicas em Ambientes de 
Microgravidade 
w Força muscular diminui 
w Áreas transversas de fibras rápidas e lentas diminuem 
w Conteúdo mineral ósseo em ossos que suportam peso 
diminui 
w Volume plasmático diminui 
w Débito cardíaco e pressão arterial arterial 
aumentam transitoriamente 
w Peso decresce (cerca de 50% de perda de 
fluido) 
EFEITOS DO REPOUSO NO LEITO vs 
VÔO ESPACIAL 
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MUDANÇAS 
ÓSSEAS COM A 
MICROGRAVIDADE 
MUDANÇAS 
ÓSSEAS COM A 
MICROGRAVIDADE 
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MICROGRAVIDADE E VO2MAX 
. 
Você sabia…? 
Pesquisa mostra que o exercício durante vôo espacial pode 
ser uma contramedida eficaz para preparar os astronautas 
para uma adaptação bem sucedida no retorno à Terra. O tipo 
e a quantidade de exercício que produz os melhores 
resultados ainda está em debate.