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Sistema Cardiorrespiratorio.pdf 4/16/2013 1 CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO Profa. Ma. Giovana Levada CAMPUS DE NANUQUE - UNEC/FANAN SISTEMA CARDIORRESPIRATÓRIO Sistema Cardiorrespiratório Sistema Cardiorrespiratório Sistema Cardiovascular Combinam-se para prover um sistema de liberação eficiente que transporta oxigênio aos tecidos corporais e remover o dióxido de carbono Sistema Cardiorrespiratório O transporte de oxigênio envolve quatro processos separados: VENTILAÇÃO PULMONAR (Respiração): movimento do ar para dentro e para fora dos pulmões DIFUSÃO PULMONAR: troca de oxigênio e de dióxido de carbono entre os pulmões e o sangue TRANSPORTE: transporte de oxigênio e de dióxido de carbono pelo sangue TROCA GASOSA CAPILAR: troca de oxigênio e de dióxido de carbono entre o sangue capilar e os tecidos metabolicamente ativos Sistema Cardiorrespiratório Processo de mobilização do ar para dentro e para fora dos pulmões VENTILAÇÃO PULMONAR (Respiração) Sistema Cardiorrespiratório A respiração pode ser pelo nariz ou pela boca. A respiração através do nariz permite umidificação e aquecimento do ar durante a inspiração, além da filtragemdas partículas contidas no ar. VENTILAÇÃO PULMONAR (Respiração) INSPIRAÇÃO Caixa torácica se move para cima e para fora Caixa torácica se move para baixo e para dentro EXPIRAÇÃO Sistema Cardiorrespiratório VENTILAÇÃO PULMONAR (Respiração) Quando o diafragma se contrai, ele desce, tornando a cavidade torácica maior e permitindo que o ar seja puxado para dentro dos pulmões. Quando ele relaxa, move-se para cima, diminuindo o tamanho da cavidade torácica e forçando para fora o ar dos pulmões 4/16/2013 2 Sistema Cardiorrespiratório VENTILAÇÃO PULMONAR (Respiração) INSPIRAÇÃO Fase calma: indivíduo em repouso ou sentado calmamente Fase Profunda: necessita de mais oxigênio e, portanto, está respirando mais intensamente Fase Forçada: ocorre quando um indivíduo está se exercitando muito intensamente, necessita de muito oxigênio. Sistema Cardiorrespiratório VENTILAÇÃO PULMONAR (Respiração) EXPIRAÇÃO Fase calma: É uma ação mais passiva. Ocorre através do relaxamento dos mms intercostais externos. Essencialmente, nenhuma ação muscular está ocorrendo Fases profunda e forçada: Aciona a musculatura para puxar a costela para baixo e comprimir o abdome, forçando o diafragma para cima Sistema Cardiorrespiratório DIFUSÃO PULMONAR (troca gasosa nos pulmões) Exige que o ar leve oxigênio para o interior dos pulmões e que o sangue receba o oxigênio e elimine o dióxido de carbono. O ar é levado aos pulmões durante a ventilação pulmonar e a troca gasosa ocorre entre o sangue e o ar Sistema Cardiorrespiratório DIFUSÃO PULMONAR (troca gasosa nos pulmões) Sistema Cardiorrespiratório Transporte dos gases pelo sangue para liberar oxigênio aos tecidos e remover dióxido de carbono produzido pelos tecidos TRANSPORTE DE OXIGÊNIO TRANSPORTE TRANSPORTE DO DIÓXIDO DE CARBONO Sistema Cardiorrespiratório OXIGÊNIOTRANSPORTE 98% é transportado combinado à hemoglobina (Hb) e 5% é transportado dissolvido no plasma Cada molécula de hemoglobina pode transportar quatro moléculas de oxigênio 4/16/2013 3 Sistema Cardiorrespiratório OXIGÊNIOTRANSPORTE Existe uma capacidade limitada de transporte de oxigênio do sangue (Quantidade máxima de oxigênio que o sangue pode transportar) Depende principalmente da quantidade de hemoglobina no sangue Em repouso , quando o sangue circula pelos pulmões, ele entra em contato com o ar alveolar por aproximadamente 0,75s Sistema Cardiorrespiratório OXIGÊNIOTRANSPORTE Em repouso , quando o sangue circula pelos pulmões, ele entra em contato com o ar alveolar por aproximadamente 0,75s. Tempo suficiente para que a hemoglobina se ligue a quase todo O2 que ela pode (saturação 98%) Nos exercícios de alta intensidade, o tempo de contato é bastante reduzido, o que pode diminuir a ligação da Hb com o O2 e diminuir a saturação Sistema Cardiorrespiratório OXIGÊNIOTRANSPORTE Anemia (baixa concentração de Hb) Redução da capacidade de transporte do oxigênio. Sistema Cardiorrespiratório OXIGÊNIOTRANSPORTE Pouca gravidade: as pessoas podem sentir pouco efeito da anemia enquanto estão em repouso porque o sistema cardiovascular pode compensar a redução do conteúdo de oxigênio do sangue aumentando o débito cardíaco. Porém, durante as atividades físicas nas quais a liberação do oxigênio se torna limitado (atividade aeróbica), a redução do conteúdo de oxigênio do sangue limita a produção de energia e o desempenho Sistema Cardiorrespiratório DIÓXIDO DE CARBONOTRANSPORTE A maior parte do dióxido de carbono produzido pelo músculo é transportado de volta para os pulmões na forma de íon bicarbonato CO2 + H2O → H2CO3→ H + HCO3 Resistência Cardiorrespiratória Capacidade do corpo de sustentar o exercício rítmico prolongado Endurance 4/16/2013 4 Resistência Cardiorrespiratória Capacidade do corpo de sustentar o exercício rítmico prolongado A sua resistência cardiorrespiratória está altamente relacionada com o desenvolvimento de seus sistemas cardiovascular e respiratório e, portanto, com o seu desenvolvimento aeróbico VO2máx: Potência Aeróbia Maior taxa de consumo de oxigênio possível de ser atingido durante o exercício máximo ou exaustivo É a capacidade máxima do indivíduo captar, transportar e metabolizar o oxigênio para a biossíntese de ATP nos músculos esqueléticos. VO2máx: Potência Aeróbia VO2máx: Potência Aeróbia O VO2 aumenta gradativamente com o aumento da intensidade do exercício até o ponto em que o consumo máximo é atingigo (VO2máx). Nesse ponto o consumo de oxigênio irá estabilizar ou diminuir. Intensidadedo exercício VO2 VO2 máx VO2máx: Potência Aeróbia Atingir esse ponto, significa que o final do exercício está próximo, você não consegue liberar oxigênio tão rapidamente para suprir as necessidades energética Intensidadedo exercício VO2 VO2 máx VO2máx: Potência Aeróbia Portanto, esse ponto é o fator importante na determinação da intensidade ou do ritmo do exercício. Depois que você atinge o VO2máx, você pode continuar o exercício durante um breve período através da mobilização das reservas energética anaeróbicas 4/16/2013 5 IMPORTÂNCIA DE MEDIR O VO2 �� Aceito como melhor parâmetro fisiológico para Aceito como melhor parâmetro fisiológico para avaliar a capacidade do sistema avaliar a capacidade do sistema cardiorespiratorio.cardiorespiratorio. �� Parâmetro fisiológico para prescrever atividades Parâmetro fisiológico para prescrever atividades físicas.físicas. �� Parâmetros Parâmetros de estudo de estudo para a comparação da para a comparação da capacidade física capacidade física entre diferntes indivíduosentre diferntes indivíduos O VO2máx, ou taxa de consumo de oxigênio durante os exercícios aeróbicos máximos, reflete: 1 1 –– A capacidade do coração, pulmões e sangue de A capacidade do coração, pulmões e sangue de transportar oxigênio para os músculos em transportar oxigênio para os músculos em exercícioexercício 22 –– A utilização de oxigênio pelosA utilização de oxigênio pelos músculos durante músculos durante o exercícioo exercício CONSUMO MÁXIMO DE OXIGÊNIO (VO2 máx) a) Valor Absoluto: l/min. litros por minuto = litros de oxigênio absorvidos no espaço de tempo de 1 minuto, pode ser chamado de valor absoluto, (Adams 1994). b) Valor Relativo ao peso corporal: ml. (kg . min)-1 (mililitros por quilograma de peso por minuto = mililitros de oxigênio absorvidos por quilograma de peso corporal no espaço de tempo de 1 minuto, pode ser chamado de valor relativo, (Adams 1994) MÉTODOS DE AVALIAÇÃO Testes indiretos: Vantagens: preço baixo dos equipamentos, pessoal não habilitado, avaliação de grandes populações. Desvantagens: baixa fidedignidade, imprecisão, limitação das conclusões . Testes diretos: Vantagens: alta fidedignidade, mensuração precisa, melhor conduta experimental. Desvantagens: preço alto dos equipamentos, pessoal altamente habilitado, avaliação de pequenas populações. ESTEIRA Bicicleta Ergométrica 4/16/2013 6 Adaptações Respiratórias ao Treinamento Não importa quão eficaz é o sistema cardiovascular no suprimento de quantidades adequadas de sangue aos tecidos, a endurance será comprometida se o Sistema Cardiorrespiratório não aportar quantidade suficiente de oxigênio que satisfaça as demandas. Adaptações Respiratórias ao Treinamento Assim como o sistema cardiovascular, o Sistema Cardiorrespiratório sofre adaptações específicas ao treinamento de endurance para maximizar a sua eficiência Ventilação Pulmonar Frequência Respiratória Difusão Pulmonar Diferença Arteriovenosa de Oxigênio Adaptações Respiratórias ao Treinamento Ventilação Pulmonar Ventilação Pulmonar (V) = quantidade de gás ventilado por minuto. Volume Corrente (VC) = quantidade de gás movido por respiração. Frequência Respiratória (FR) = quantidade de respirações por minuto. V = VC x FR 4/16/2013 7 Adaptações Respiratórias ao Treinamento Ventilação Pulmonar Homem com 70 Kg VC = 0,5 l FR = 15 respirações por minuto V = VC x FR V = 0,5 x 15 V = 7,5 l/min Adaptações Respiratórias ao Treinamento Ventilação Pulmonar A atividade física aumenta a ventilação pulmonar de acordo com a intensidade do exercícioç Adaptações Respiratórias ao Treinamento Frequência Respiratória Após o treinamento: FR diminui no repouso Reflete a maior eficiência pulmonar decorrente do treinamento Adaptações Respiratórias ao Treinamento Difusão Pulmonar Troca gasosa que ocorre ao nível aveolar Durante o exercício intenso: ocorre aumento do fluxo sanguíneo (mais sangue é encaminhado para os pulmões e para o coração ocorre aumento na ventilação pulmonar Maior quantidade de alvéolos torna-se disponível e por isso, a difusão pulmonar aumenta durante o exercício físico Adaptações Respiratórias ao Treinamento Diferença Arteriovenosa de Oxigênio Diferençado conteúdo de oxigênio entre o sagngue arterial e o sangue venoso Em repouso, o conteúdo de oxigênio é de aproximadamente 20 ml de oxigênio na artéria por 100 ml de sangue. Quando o sangue passa da artéria para a veia, a quantidade de oxigênio cai para 15 ml po 100 ml de sangue Adaptações Respiratórias ao Treinamento Diferença Arteriovenosa de Oxigênio Diferençado conteúdo de oxigênio entre o sagngue arterial e o sangue venoso A medida que a taxa de utilização do oxigênio aumenta durante o exercício, a diferença na concentração de oxigênio também aumenta Sistema Cardiovascular_aula1.pdf 4/2/2013 1 Fisiologia do Exercício Sistema Cardiovascular e o Exercício CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA CAMPUS DE NANUQUE - UNEC/FANAN CURSO DE EDUCAÇÃO FÍSICA Profa. Ma. Giovana Levada � Qual sua função? Liberar quantidades adequadas de oxigênio e remover produtos da degradação metabólica dos tecidos corporais. Transportar nutrientes e também ajudar na regulação da temperatura � Qual sua função? Aumento da demanda muscular de oxigênio. São realizados ajustes no fluxo sanguíeno (aumento do débito cardíaco) e redistribuição do fluxo sanguíneo dos orgãos inativos para o mm. esqueléticos ativos. Durante o exercício? � CORAÇÃO : mover o sangue através de um circuito “fechado” Artérias (sai do coração) → arteríolas → capilares → vênulas → veias O coração é dividido em quatro câmeras. O O O O ventrículoventrículoventrículoventrículo esquerdoesquerdoesquerdoesquerdo tem tem tem tem maiormaiormaiormaior camadacamadacamadacamada muscular (muscular (muscular (muscular (enviaenviaenviaenvia sanguesanguesanguesangue paraparaparapara todatodatodatoda a a a a circulaçãocirculaçãocirculaçãocirculação sanguíneasanguíneasanguíneasanguínea) do ) do ) do ) do quequequeque o o o o direitodireitodireitodireito ((((sanguesanguesanguesangue paraparaparapara circulaçãocirculaçãocirculaçãocirculação pulmonarpulmonarpulmonarpulmonar)))) Com o Com o Com o Com o exercícioexercícioexercícioexercício vigorosovigorosovigorosovigoroso, o , o , o , o tamanhotamanhotamanhotamanho do do do do ventrículoventrículoventrículoventrículo esquerdoesquerdoesquerdoesquerdo aumentaaumentaaumentaaumenta O lado esquerdo do coração bombeia o sangue rico em oxigênio vindo do pulmão para todo o corpo. CIRCULAÇÃO SISTÊMICACIRCULAÇÃO SISTÊMICACIRCULAÇÃO SISTÊMICACIRCULAÇÃO SISTÊMICA O lado direito do coração bombeia o sangue carregado de dióxido de carbono e é levado do corpo para o pulmão. CIRCULAÇÃO PULMONARCIRCULAÇÃO PULMONARCIRCULAÇÃO PULMONARCIRCULAÇÃO PULMONAR 4/2/2013 2 Camadas que envolvem o coração É o É o É o É o miocárdiomiocárdiomiocárdiomiocárdio ((((músculomúsculomúsculomúsculo cardíacocardíacocardíacocardíaco) ) ) ) responsávelresponsávelresponsávelresponsável pelapelapelapela contraçãocontraçãocontraçãocontração e e e e pelapelapelapela ejeçãoejeçãoejeçãoejeção ((((expulsãoexpulsãoexpulsãoexpulsão) do ) do ) do ) do sanguesanguesanguesangue paraparaparapara for a do for a do for a do for a do coraçãocoraçãocoraçãocoração.... InfartoInfartoInfartoInfarto do do do do coraçãocoraçãocoraçãocoração ocorreocorreocorreocorre quandoquandoquandoquando o o o o fluxofluxofluxofluxo sanguíneosanguíneosanguíneosanguíneo coronarianocoronarianocoronarianocoronariano ((((suprimentosuprimentosuprimentosuprimento sanguíneosanguíneosanguíneosanguíneo paraparaparapara o o o o coraçãocoraçãocoraçãocoração) é ) é ) é ) é bloqueadobloqueadobloqueadobloqueado É o É o É o É o miocárdiomiocárdiomiocárdiomiocárdio ((((músculomúsculomúsculomúsculo cardíacocardíacocardíacocardíaco) ) ) ) responsávelresponsávelresponsávelresponsável pelapelapelapela contraçãocontraçãocontraçãocontração e e e e pelapelapelapela ejeçãoejeçãoejeçãoejeção ((((expulsãoexpulsãoexpulsãoexpulsão) do ) do ) do ) do sanguesanguesanguesangue paraparaparapara for a do for a do for a do for a do coraçãocoraçãocoraçãocoração.... InfartoInfartoInfartoInfarto do do do do coraçãocoraçãocoraçãocoração ocorreocorreocorreocorre quandoquandoquandoquando o o o o fluxofluxofluxofluxo sanguíneosanguíneosanguíneosanguíneo coronarianocoronarianocoronarianocoronariano ((((suprimentosuprimentosuprimentosuprimento sanguíneosanguíneosanguíneosanguíneo paraparaparapara o o o o coraçãocoraçãocoraçãocoração) é ) é ) é ) é bloqueadobloqueadobloqueadobloqueado CadaCadaCadaCada vezvezvezvez maismaismaismais estudosestudosestudosestudos revelamrevelamrevelamrevelam quequequeque o o o o treinamentotreinamentotreinamentotreinamento físicofísicofísicofísico podepodepodepode protegerprotegerprotegerproteger o o o o coraçãocoraçãocoraçãocoração, , , , minimizandominimizandominimizandominimizando a a a a lesãolesãolesãolesão durantedurantedurantedurante um um um um infartoinfartoinfartoinfarto do do do do miocárdiomiocárdiomiocárdiomiocárdio CICLO CARDÍACOCICLO CARDÍACOCICLO CARDÍACOCICLO CARDÍACO CONTRAÇÃOCONTRAÇÃOCONTRAÇÃOCONTRAÇÃO Refere-se ao padrão repetitivo de contração e relaxamento do coração SÍSTOLESÍSTOLESÍSTOLESÍSTOLE DIÁSTOLEDIÁSTOLEDIÁSTOLEDIÁSTOLE A contração atrial ocorre durante o relaxamento ventricular. E, a contração ventricular ocorre durante o relaxamento da contração atrial. A contração dos ventrículos ocorre 0,1 segundo após a contração dos átrios RELAXAMENTORELAXAMENTORELAXAMENTORELAXAMENTO CICLO CARDÍACOCICLO CARDÍACOCICLO CARDÍACOCICLO CARDÍACO 4/2/2013 3 CICLO CARDÍACOCICLO CARDÍACOCICLO CARDÍACOCICLO CARDÍACO PRESSÃO ARTERIALPRESSÃO ARTERIALPRESSÃO ARTERIALPRESSÃO ARTERIAL É força exercida pelo sangue contra as paredes arteriais e é determinada pela quantidade de sangue bombeado e pela resistência ao fluxo sanguíeno HomemHomemHomemHomem = 120/80 mmHg (milímetros de mercúrio) MulherMulherMulherMulher = 110/70 mmHg PRESSÃO ARTERIALPRESSÃO ARTERIALPRESSÃO ARTERIALPRESSÃO ARTERIAL 120/80 mmHg Pressão arterial sistólica (pressão quando o sangue é ejetado do corpo durante a sístole ventricular). Ocorre fechamento das válvulas atrioventriculares e impede o refluxo para o interior dos átrios (primeira bulha cardíaca). Pressão arterial diastólica. Ocorre durante o relaxamento ventricular. Fechamento das válvulas aórtica e pulmonar (segunda bulha cardíaca). DÉBITO CARDÍACO (DC)DÉBITO CARDÍACO (DC)DÉBITO CARDÍACO (DC)DÉBITO CARDÍACO (DC) É a quantidade de sangue bombeado pelo ventrículo por minuto. Representa o produto da frequência cardíaca (FC) pelo volume sistólico (VS – qte de sangue bombeado por contração) DC = FC x VSDC = FC x VSDC = FC x VSDC = FC x VS DÉBITO CARDÍACO (DC)DÉBITO CARDÍACO (DC)DÉBITO CARDÍACO (DC)DÉBITO CARDÍACO (DC) flexibilidade das paredes dos ventrículos. Volume de ejeção em repouso, durante exercício submáximo e máximo FC em repouso e no exercício, permitindo um aumento no tempo do preenchimento diastólico. DC = FC x VSDC = FC x VSDC = FC x VSDC = FC x VS 4/2/2013 4 Volumes de ejeção típicos de diferentes estados de treinamento Indivíduos VE em repouso (ml) VE máximo (ml) Não treinados 55-75 80-110 Treinados 80-90 130-150 Altamente treinados 100-120 160-220 DÉBITO CARDÍACO (DC)DÉBITO CARDÍACO (DC)DÉBITO CARDÍACO (DC)DÉBITO CARDÍACO (DC) Powers & Powers & Powers & Powers & HowleyHowleyHowleyHowley (2009)(2009)(2009)(2009) DÉBITO CARDÍACO (DC)DÉBITO CARDÍACO (DC)DÉBITO CARDÍACO (DC)DÉBITO CARDÍACO (DC) Durante a atividade física a FC e o VS são aumentados e, consequentemente o Débito Cardíaco também. DC = FC x VSDC = FC x VSDC = FC x VSDC = FC x VS Sistema Cardiovascular_aula2.pdf 4/8/2013 1 Fisiologia do Exercício Sistema Cardiovascular e o Exercício (aula 2) CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA CAMPUS DE NANUQUE - UNEC/FANAN Profa. Ma. Giovana Levada EXERCÍCIO Aumenta a demanda de O2 aos músculos de 15 a 25 vezes Para manter a eficiência, o sistema cardiocirculatório precisa Suprir a necessidade de O2 Remover resíduos da degradação Transportar nutrientes Regular temperatura EXERCÍCIO Na tentativa do corpo manter a demanda e a eficiência estimulada pelo exercício, ocorrem alterações: Frequência Cardíaca Volume de Ejeção Débito Cardíaco Fluxo Sanguíneo Pressão Arterial Sangue As respostas do Sistema Cardiovascular aos exercícios físicos podem ser agudas ou crônicas Agudas: imediatas até dias depois do exercício (adaptações transitórias) Crônicas: alterações fixas Mensuração = tomar o pulso do indivíduo geralmente pela artéria radial ou pelo artéria carótida Reflete a quantidade de trabalho que o coração deve realizar para satisfazer as demandas aumentadas do corpo durante uma atividade. A frequência cardíaca tipicamente aumenta com o exercício. Foi descrita diminuição da FC em indivíduos treinados em endurance (28 a 40 bpm) Frequência Cardíaca em repouso = 60 a 80 bpm (batimentos por minuto) 4/8/2013 2 Não devemos utilizar a frequência cardíaca pré- exercício como estimativa da FC de repouso Resposta antecipatória. (Liberação de neurotransmissores e hormônios) Somente deve ser realizada sob condições de relaxamento. DURANTE O REPOUSO A frequência cardíaca aumenta em proporção direta ao aumento da intensidade do exercício DURANTE O EXERCÍCIO É O VALOR MAIS ELEVADO DA FC QUE VOCÊ PODE ATINGIR NUM ESFORÇO MÁXIMO (PONTO DE EXAUSTÃO) Quando você realiza exercícios submáximos, a FC aumenta rapidamente até atingir um platô (manter-se em um valor constante) Frequência Cardíaca no estado estável Essa FC significa ser a ideal para o corpo suprir as demandas circulatórias de um determinado exercício. Demora em média dois minutos de atividade para atingir a FC no estado estável. Frequência Cardíaca no estado estável A FC no estado estável é a base dos testes de avaliação do condicionamento físico. Aqueles que se encontram em melhor condição física (resistência cardiorrespiratória) apresentam FC no estado estável menores numa determinada taxa de trabalho em comparação com aqueles com um pior condicionamento Uma FC menor reflete um coração mais eficiente Frequência Cardíaca Resposta Aguda: A FC aumenta diretamente proporcional a intensidade do exercício físico Resposta Crônica: A FC diminui a medida que o indivíduo melhora seu condicionamento cardiorrespiratório O VE se altera para permitir ao coração um trabalho mais eficiente É determinado por quatro fatores: -1) Volume do sangue venoso que retoma ao coração; --2) A capacidade de dilatação do ventrículo); -3) A capacidade de contração do ventrículo; -4) A pressão aórtica e a arterial pulmonar (pressões contra quais os ventrículos devem se contrair). Influenciam a capacidade de enchimento (qte de sangue) Influenciam a capacidade de esvaziamento (força e pressão com que o sangue é ejetado) 4/8/2013 3 O principal fator no controle do volume de ejeção é a magnitude da distenção ventricular. Quando um volume maior de sangue enche o ventrículo durante a diástole, as paredes são mais distendidas. Para ejetar essa maior quantidade de sangue, o ventrículo deve contrair-se mais fortemente (Mecanismo Frank-Starling) Para que isso ocorra, o retorno venoso ao coração também deve aumentar. O nosso organismo, então, redistribui o sangue. Redistribuição sanguínea durante o exercício Alguns tecidos não podem comprometer seu suprimento sanguíneo. Redistribuição sanguínea durante o exercício O DC aumenta durante o exercício em proporção direta à taxa metabólica exigida para a realização do exercício Por isso, é aumentado o fluxo sanguíneo muscular e reduzido nos orgãos durante o exercício físico (como fígado, rins e trato gastrointestinal) O aumento do débito cardíaco é proporcional à intensidade do exercício. As alterações do débito cardíaco são resultantes do aumento da freqüência cardíaca e do volume de ejeção DC = FC x VE O DC aumenta gradualmente até alcançar um platô quando o fluxo sanguíneo consegue atender às demandas metabólicas do exercício Adulto jovem FC máx = 200 bpm Volume de Ejeção = 80 ml (0,08 l) DC = FC x VE DC = 200 x 0,08 DC = 161 l/min (litros por minuto) 4/8/2013 4 O fluxo sanguíneo se altera quando você passa do repouso para o exercício. O sangue é redirecionado das áreas onde ele não é essencial para as áreas que se encontram em atividade durante o exercício Redistribuição do sangue Em repouso os músculos recebem 15 a 20% do débito cardíaco, enquanto que durante o exercício exaustivo, os músculos recebem de 80 a 85%. Para isso, ocorre diminuição no fluxo renal, hepático, gástrico e intestinal. Por que o desempenho atlético de endurance em condições de alta temperatura é menor? Redistribuição do sangue Quando o corpo superaquece (resultado de exercícios em altas temperaturas), mais sangue é redirecionado para a pele para conduzir o calor do interior do corpo para a periferia, onde o calor é dissipado no meio ambiente. Quanto mais sangue se direcionar para a pele, menor será a quantidade disponível para os músculos. Pressão Diastólica Ocorre de forma distinta as respostas ao exercício Pressão Sistólica Em atividades de endurance (envolve o corpo todo) Pressão Diastólica Pressão Sistólica Aumenta em proporção direta ao aumento da intensidade do exercício Pouca ou nenhuma alteração Aumento da Pressão Arterial Sistólica Em atividades de endurance, uma pressão arterial sistólica que começa em 120 mmHg em repouso, pode ultrapassar 200 mmHg na exaustão. Em atletas altamente treinados, normais e saudáveis, pode chegar a 240 mmHg. É resultante do aumento do DC. Esse aumento auxilia a impulsionar o sangue rapidamente através do sistema circular Pressão Arterial Diastólica Aumento acima de 15 mmHg são considerados respostas anormais ao exercício, sendo uma indicação para interrupção imediata do exercício. Em exercícios sub-máximos, durante o estado estável do exercício, a pressão arterial sistólica se estabiliza. Se o exercício estável manter-se por tempo prolongado, a pressão arterial sistólica pode diminuir. 4/8/2013 5 Respostas da Pressão Arterial ao exercício de força, levantamento de peso Treinamento de força de alta intensidade – 480 mmHg É muito comum o uso da manobra de Valsalva Quando a pessoa tenta expirar mantendo a boca, o nariz e a glote fechados = aumento da pressão intratorácica Sistema Neuromuscular.pdf 3/24/2013 1 CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO Profa. Ma. Giovana Levada CAMPUS DE NANUQUE - UNEC/FANAN Aula: Sistema Neuromuscular SISTEMA NERVOSO Subdvidido em duas partes Sistema Nervoso Periférico Sistema Nervoso Central Cérebro e medula espinha Deve ser entendido como o meio pelo qual o movimento humano é iniciado, controlado e monitorado Todos os ramos que correm fora da medula espinhal (nervos periféricos) Os nervos periféricos (ESPINHAIS) são os responsáveis pela ação muscular Os nervos periféricos são os responsáveis pela ação muscular Os nervos que entram na medula espinhal na parte dorsal (posterior) são chamados de sensoriais, uma vez que que transmitem informações provenientes do músculo para o sistema NERVOS SENSORIAIS Os nervos que saem da medula espinhal pela parte ventral (ânterior) são chamados de de motoneurônios e são responsáveis pela transmissão dos impulsos nervosos para o músculo MOTONEURÔNIOS Existem 31 pares de nervos que entram e saem da medula espinhal Existem 31 pares de nervos que entram e saem da medula espinhal 12 = região torácica 8 = região cervical 12 = região torácica 5 = região lombar 5 = região sacral 1 = região do cócix O neurônio é a unidade funcional do Sistema Nervoso É ele quem leva informações para dentro e para fora do SN A estrutura do neurônio deve ser estudada para facilitar a compreensão do processo de contração muscular A contração muscular é FUNDAMENTAL para que ocorra o movimento. E os neurônios responsáveis pela transmissão do impulso nervoso para que ocorra contração muscular são osMOTONEURÔNIOS O motoneurônio consiste de um corpo celular que contém o núcleo da célula nervosa Sistema Ósseo Sistema Muscular Sistema Nervoso Funciona como suporte 3/24/2013 2 Fibra EstriadaFibra Lisa Vísceras e vasos sanguíneos. São de contrações involuntárias Contração involuntária Contração voluntária Fibras volitivas ou mm. esqueléticosmm. liso mm. estriado cardíaco Sistema Neuromuscular Sistema Neuromuscular Estrutura do músculo esquelético Os mm. Esqueléticos constituem-se de milhares de fibras contráteis, individuais e cilindras, chamadas fibras musculares As fibras ficam agrupadas (150), formando feixes ou fascículos Os fascículos se reúnem, formando cada um dos 430 mm esqueléticos voluntários do corpo humano Sistema Neuromuscular Estrutura do músculo esquelético Paralelamente à fibra muscular, passam artérias e veias que garatem a irrigação sanguínea das fibras musculares Sedentários possuem de três a cinco capilares por fibra muscular Atletas (treinados) possuem de cinco a sete capilares por fibra muscular Sistema Neuromuscular Estrutura do músculo esquelético As fibras musculares se constituem de miofibrilas ou fibrilas. Essas são formadas por proteínas (actina, miosina, troponina etc) responsáveis pela contração muscular Sistema Neuromuscular Cada fibra muscular individual é servida por um ramo do sistema nervoso 3/24/2013 3 Estrutura do músculo esquelético 250 milhões de fibras musculares 420 mil nervos O nervo precisa se ramificar para que cada fibra estriada seja inervada Sistema Neuromuscular Unidade Motora Cada fibra muscular recebe uma terminação nervosa de motoneurônio formando a estrutura chamada UNIDADE MOTORA Sistema Neuromuscular Unidade Motora Ao se comandar uma contração muscular e ativar um motoneurônio, se o potencial excitatório for adequado, todas as fibras musculares ligadas a ele se contrairão Sistema Neuromuscular Unidade Motora A intensidade de uma contração muscular pode ser controlada? De que forma? Sim. Pode ser controlada de duas maneiras: -variando o número de unidades motoras de um músculos, que são recrutadas para realização do movimento; Sistema Neuromuscular Unidade Motora A intensidade de uma contração muscular pode ser controlada? De que forma? -variando o número de unidades motoras de um músculos, que são recrutadas para realização do movimento; Quanto mais unidades motoras se contraírem, maior será a força gerada pelo músculo Sistema Neuromuscular Fibras Musculares As fibras musculares esqueléticas podem ser de três tipos: Fibras do tipo I Sistema Neuromuscular Fibras do tipo II B Fibras do tipo II A 3/24/2013 4 Fibras Musculares Podem receber diferentes denominações Fibras Oxidativas Altamente resistentes à fadiga; Dependem da via de transferência aeróbica para ressíntese do ATP; Fibras do tipo I; Contração Lenta, Vermelhas Sistema Neuromuscular Fibras Musculares Podem receber diferentes denominações Fibras Glicolíticas Desenvolvem contrações rápidas e vigoras; Dependem das vias de transferência anaeróbicas para ressíntese do ATP; Fibras do tipo II B; Contração Rápida, Brancas Sistema Neuromuscular Fibras Musculares Podem receber diferentes denominações Fibras Glicolíticas Possui características intermediárias peculiares Fibras do tipo II A; Glicolílitca Oxidativa; Glicolítica Lenta Sistema Neuromuscular Sistema Neuromuscular Fibras Musculares CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL FISIOLÓGICA ANATÔMICA II B CONTRAÇÃO RÁPIDA GLICOLÍTICA RÁPIDA BRANCA II A CONTRAÇÃO RÁPIDA GLICOLÍTICA LENTA I CONTRAÇÃO LENTA OXIDATIVA VERMELHA Fibras Musculares Fibras Lentas Oxidativas (LO) Fibras do tipo I - Contração Lenta Sistema Neuromuscular Geram energia para ressíntese do ATP predominantemente através do sistema aeróbico; Numerosas mitocôndrias (contém muitas enzimas oxidativas). São envolvidas por um grande número de capilares Maiores concentrações de Mioglobina (proteína que transporta e armazena O2) Fibras Musculares Fibras Lentas Oxidativas (LO) Fibras do tipo I - Contração Lenta Sistema Neuromuscular Alta concentração de Mioglobina Grande número de capilares Alta atividade enzimática mitocondrial Grande capacidade de metabolismo aeróbico e alta resistência à fadiga 3/24/2013 5 Fibras Musculares Fibras Glicolíticas Fibras do tipo II B Sistema Neuromuscular Fibras do tipo II A Fibras MuscularesSistema Neuromuscular Geram energia para ressíntese do ATP predominantemente através do sistema anaeróbico; Poucas mitocôndrias (contém enzimas glicolíticas – grande capacidade anaeróbica); Capacidade limitada de metabolismo aeróbico; São menos resistentes à fadiga. Fibras do tipo II B - Contração Rápida Fibras Musculares Possui características intermediárias das fibras tipo II B e tipo I. Fibras do tipo II A - Glicolílitca Oxidativa; Glicolítica Lenta Sistema Neuromuscular São extremamente adaptáveis. Com o treinamento de endurance, essas fibras podem aumentar a capacidade oxidativa a níveis iguais aos das fibras tipo I (Plasticidade Muscular). Fibras MuscularesSistema Neuromuscular As fibras tipo IIB são as mais rápidas, porém são menos eficientes (geram energia por pouco tempo) Tipo IIb Sistema Neuromuscular Fibras Musculares FIBRAS RÁPIDAS FIBRAS LENTAS CARACTERÍSTICA Tipo II B Tipo II A Tipo I N. de mitocôndrias Resistência à fadiga Sistema energético predominante Velocidade de encurtamento Eficiência Sistema Neuromuscular Fibras Musculares Existe relação do tipo de fibra com o desempenho esportivo ? Qual a quantidade de fibras rápidas e lentas nos seres humanos ? 3/24/2013 6 Sistema Neuromuscular Fibras Musculares Não existem diferenças aparentes em relação ao sexo ou à idade na distribuição das fibras Sistema Neuromuscular Fibras Musculares Indivíduo sedentário: 47 a 53% Fibras lentas Existe variação na porcentagem de fibras lentas e rápidas entre os atletas de alto rendimento Sistema Neuromuscular Fibras Musculares Atletas que trabalham predominantemente a potência muscular possuem uma grande porcentagem de fibras rápidas Sistema Neuromuscular Fibras Musculares Atletas que trabalham predominantemente a resistência aeróbica (endurance) possuem grande porcentagem de fibras lentas Sistema Neuromuscular Fibras Musculares POWERS & HOWLEY (2009) Sistema Neuromuscular Fibras Musculares É importante ressaltar que a composição de fibras musculares de um indivíduo não é a única variável que determina o sucesso em eventos esportivos. Sucesso no desempenho esportivo Interação: fatores psicológicos, bioquímicos, neurológicos, cardiopulmonares e biomecânicos. 3/24/2013 7 Sistema Neuromuscular Fibras Musculares Acontecem modificações no músculo esquelético ? Exercício físico Envelhecimento Inatividade O mm. esquelético é altamente plástico podendo alterar o tamanho e a composição química da fibra por diversos fatores Sistema Neuromuscular Fibras Musculares Alterações no mm esquelético induzidas pelo exercício físico A resposta do mm ao aumento da atividade física depende do tipo de treinamento Treinamento de Força Muscular Hipertrofia (aumento no tamanho da fibra muscular) Sistema Neuromuscular Fibras Musculares Alterações no mm esquelético induzidas pelo exercício físico A resposta do mm ao aumento da atividade física depende do tipo de treinamento Treinamento de Endurance Não ocorre aumento no tamanho da fibra muscular Conversão de fibras do tipo IIB para o tipo I Aumento na capacidade oxidativa do mm (aumento do n° de mitocôndrias) Sistema Neuromuscular Fibras Musculares Alterações no mm esquelético induzidas pela inatividade física Decorrente de períodos prolongados de repouso ao leito, imobilização de um membro (uso de gesso após fatura óssea) ou da redução da carga de um mm ocorrida durante vôos espaciais A atrofia muscular pelo desuso acarreta uma perda da força muscular, sendo proporcional ao grau de atrofia Sistema Neuromuscular Fibras Musculares Alterações no mm esquelético induzidas pela inatividade física Ocorre perda de massa e de força muscular Essa perda não é permanente e pode ser revertida pelo retorno da utilização normal do mm. Causa da atrofia por desuso: -dois dias de desuso muscular = redução da síntese protéica muscular -após esse tempo= aumento da degradação protéica muscular Sistema Neuromuscular Fibras Musculares Alterações no mm esquelético induzidas pela inatividade física Ação do profissional de Educação Física para restaurar o aumento e a função muscular normal após um período de atrofia provocada pelo desuso Programa de treinamento de força (treinamento com pesos) respeitando o princípio da sobrecarga e individualidade. O treinamento estimuaa a produção protéica 3/24/2013 8 Sistema Neuromuscular Fibras Musculares Alterações no mm esquelético relacionadas à idade Sarcopenia O envelhecimento está associado com uma perda de massa muscular Sistema Neuromuscular Fibras Musculares Alterações no mm esquelético relacionadas à idade Sarcopenia Primeira fase “LENTA’ Segunda fase “RÁPIDA’ Perda 10% da massa muscular entre 25 e os 50 anos Perda adicional de 40% da massa muscular entre 50 e os 80 anos Sistema Neuromuscular Fibras Musculares Alterações no mm esquelético relacionadas à idade Sarcopenia Um idoso em torno de 80 anos perdeu metade da sua massa muscular Ocorre também, perda de fibras rápidas. Sistema Neuromuscular Fibras Musculares Alterações no mm esquelético relacionadas à idade O envelhecimento diminui a capacidade do mm esquelético se adaptar ao treinamento físico? A perda da massa muscular em idosos não se deve apenas ao envelhecimento, está associada também à atividade física limitada Sistema Neuromuscular Fibras Musculares Alterações no mm esquelético relacionadas à idade A prática do exercício físico regular não consegue eliminar completamente a perda muscular relacionada à idade, mas consegue aumentar endurance muscular e força Termorregulacao e o exercicio.pdf 5/14/2013 1 CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO TERMORREGULAÇÃOTERMORREGULAÇÃO E O E O EXERCÍCIOEXERCÍCIO Profa. Ma. Giovana Levada CAMPUS DE NANUQUE - UNEC/FANAN CURSO DE EDUCAÇÃO FÍSICA Em repouso , a temperatura corporal interna (medida pela via retal) é de aproximadamente 37 ̊C É o principal método de eliminação do excesso de calor corporal durante o exercício. À medida que o líquido evapora, o calor é perdido Quando a temperatua corporal aumenta, a produção de suor aumenta. Quando o suor atinge a pele, ele é convertido do estado líquido para o de vapor pelo calor da pele Assim, a evaporação do suor torna-se cada vez mais importante à medida que a temperatura corporal aumenta. EVAPORAÇÃO DEEVAPORAÇÃO DE 1 LITRO DE SUOR1 LITRO DE SUOR PERDA DE 580 PERDA DE 580 KCalKCal Quando a umidade do ar é elevada (o ar já contém muitas moléculas de água) a evaporação e a perda de calor tornam-se limitada Quando a umidade do ar é baixa a evaporação e a perda de água é favorecida. Porém se a água evaporar da pele mais rapidamente do que o suor é produzido, a pele torna-se muito seca. -exposição ao ar seco do deserto em uma temperatura de 32,2°C com uma umidade relativa de 10% -exposição em uma temperatura de 32,2°C com uma umidade relativa de 90% Duas situações: Você transpira, mas a evaporação ocorre tão rapidamente que você não tem consciência de estar transpirando Muito calor é removido e você se sente desconfortável 5/14/2013 2 O SUOR DEVE EVAPORAR PARA PRODUZIR RESFRIAMENTO. O SUOR QUE GOTEJA DA PELE PRODUZ POUCO OU NENHUM RESFRIAMENTO MESMO EM TEMPERATURAS AMBIENTAIS MAIS BAIXAS, A UMIDADE É A PRINCIPAL PREOCUPAÇÃO PORQUE É PELA EVAPORAÇÃO QUE OCORRE A PERDA DE CALOR DURANTE O EXERCÍCIO. TERMOSTATO DO CORPO. CONTROLE DA TEMPERATURA CORPORAL Os receptores sensoriais, denominados termorreceptores, detectamas alterações de sua temperatura corporal e enviamessas informações ao hipotálamo. Em respostao hipotálamoativamecanismosque regulamo aquecimento ou o resfriamentodo seu corpo Ocorre vasodilatação dos vasos sanguíneos cutâneos de modo que mais calor é perdido através da pele As glândulas sudoríparas tornam- se mais ativas, aumentando a perda de calor por evaporação A temperatura corporal diminui EXERCÍCIO AUMENTA AS DEMANDAS DO SISTEMA CARDIOVASCULAR EXERCÍCIO NO CALOR, A NECESSIDADE DA REGULAÇÃO DA TEMPERATURA CORPORAL AUMENTA POR ISSO, O SISTEMA CARDIOVASCULAR DURANTE O EXERCÍCIO FÍSICO NO CALOR PODE TORNAR-SE SOBRECARREGADO O EXERCÍCIO FÍSICO: -aumenta a demanda de fluxo sanguíneo e de liberação de oxigênio para seusmúsculos; -aumenta a produção metabólica de calor (esse excesso de calor só pode ser dissipado se o fluxo sanguíneo cutâneo aumentar, transferindo o calor para a superfície coporal) No entanto, o fluxo sanguíneo para a pele não pode aumentar muito para que não comprometa a demanda muscular 5/14/2013 3 -A redistribuição do sangue durante o exercício físico no calor aumenta para os músculos e para a pele. O que acontece é que menos volume de sangue volta para o coração, reduzindo consequentemente o volume de ejeção. -O débito cardíaco mantém-se constante, devido aumento na frequência cardíaca Essa situação é limitada. Ocorre um ponto que seu corpo não consegue mais compensar as demandas crescentes do exercício: nem seus músculos e nem sua pele recebem fluxo sanguíneo adequado. SOBRECARREGA O SISTEMA CARDIOVASCULAR E O DESEMPENHO O AUMENTO DA PRODUÇÃO DE SUOR E A RESPIRAÇÃO EXIGEM MAIS ENERGIA, A QUAL REQUERMAIOR CONSUMODE OXIGÊNIO O exercício no calor acelera a depleção de glicogênio e aumenta o lactato nos músculos, ambos contribuintes para a sensação de fadiga e exaustão Cãibras pelo Calor Decorrente das perdas minerais e da desidratação que acompanham as taxas elevadas de transpiração Remoção do indivíduo para um local mais frio e administração de líquidos ou de uma solução salina Exaustão pelo Calor Sintomas: fadiga extrema, dificuldade respiratória, tontura, vômitos, desmaios, pele fria e úmida, hipotensão (pressão arterial baixa) e um pulso rápidoe fraco. Repouso em um ambiente mais frio com os pés elevados. Se a pessoa estiver consciente , administrção de água com sal. Se a pessoa estiver inconsciente, administração intravenosa de uma solução salina sob supervisão médica. Se ela não for detida, a exaustão pelo calor pode evoluir para a intermação Intermação Ë um distúrbio relacionado ao calor que pode ser letal e que exige atençãomédica imediata. Caracterizadapor: -aumento da temperatura corporal interna superior a 40°C -interrupçãoda transpiração; -pelequentee seca; -pulsoe respiração rápidos; -usualmente hipertensãoarterial; -confusão; -inconsciência. Intermação É CAUSADA PELA FALHA DOS MECANISMOS TERMORREGULADORES DO CORPO SE NÃO FOR TRATADA, A INTERMAÇÃO EVOLUI PARA O COMA E A MORTE SOBREVÉM RAPIDAMENTE O tratamento inclui resfriamento rápido do corpo da pessoa num banho de água fria ou gelo, envolvimento em lençóis úmidos e uso de ventiladores 5/14/2013 4 Ocorre vasoconstrição dos vasos sanguíneos cutâneos Os mm. esqueléticos são ativados , produzindo tremores, os quais aumentam o metabolismo e produzem calor A temperatura corporal aumenta Diminuição da temperatura do sangue e/ou cutânea ESTRESSE PELO FRIO: qualquer condição ambiental que provoca a perda de calor corporal, colocando a homeostasia em risco. Os dois principais agentes do estresse pelo frio: água e ar Uma diminuição na temperatura < 37°C é fornecido retroalimentação ao hipotálamo para que ele ative os mecanismos de conservação de calor Tremores Vasoconstrição periférica O resfriamento de um músculo faz com que ele se torne mais fraco Diminuição da eficiência muscular Se o isolamento provido pelas vestimentas e o metabolismo do exercício forem suficientes para manter a temperatura corporal do indivíduo no frio, o desempenho do exercício não será comprometido. Entretanto, quando a fadiga se manifesta e a atividade muscular se torna mais lenta, a produção de calor corporal diminui gradualmente. Os riscos da exposição excessiva ao frio incluem a possível lesão de tecidos periféricos e dos sistemas cardiovascular e respiratório: -arritmias cardíacas -ocorre parada cardíaca -diminui a frequência respiratória -diminui o volume respiratório Hipotermia Leve: uso de roupas secas e ingestão de líquidos quentes; Hipoterimia moderada a severa: reaquecimento lento (ambiente hospitalar e cuidados médicos) Hipotermia A pele exposta pode congelar quando a sua temperatura é reduzida a apenas alguns graus do ponto de congelamento 0°C -durante a exposição ao frio extremo, a circulação cutânea pode diminui até o ponto em que o tecido morre por falta de oxigênio e nutrientes Congelamento Tratamento hospitalar
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