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Respostas cardiovasculares ao esforço físico

Prof. Gabriel Dias Rodrigues Doutorando em Fisiologia – UFF

Laboratório de Fisiologia do Exercício Experimental e Aplicada

Objetivos da aula

1. Fornecer uma visão geral da estrutura e função do sistema circulatório

2. Descrever o ciclo cardíaco e a atividade elétrica associada registrada por meio do eletrocardiograma

3. Discutir a regulação do débito cardíaco durante o exercício

4. Discutir o padrão de fluxo sanguíneo durante o exercício

5. Descrever as respostas circulatórias à diferentes tipos de exercícios

Funções do sistema cardiorrespiratório

Sistema respiratório

O2

CO2

Sistema circulatório

Sangue oxigenado e nutrientes

UNIDADE ACOPLADA

1. Liberação de quantidade adequadas de O2 para os músculos esqueléticos

2. Remover produtos de degradação metabólica dos tecidos corporais 3. Transporte de nutrientes 4. Termorregulação

Powers & Howley, 2009

Organização do sistema circulatório

Coração (bomba muscular)

Artérias

Arteríolas

Capilares Vênulas

Veias

Hemodinâmica = “Sistema fechado”

Pequena e grande circulação

Powers & Howley, 2009

Átrio direito

Ventrículo direito

Ventrículo esquerdo

Átrio esquerdo

Válvula tricúspide

Válvula pulmonar

Válvula mitral

Ateria aorta

Válvula aórtica

Veia cava superior

Veias pulmonares

Ateria pulmonar

Veias pulmonares

Veia cava inferior Músculo cardíaco

Septo interventricular

“Duas bombas”

Powers & Howley, 2009

Powers & Howley, 2009

Lei de Poiseuille

Sutera & Skalak, 1993

Hemodinâmica

Se o raio do vaso diminuir pela metade, a resistência aumenta 16 vezes (24= 16)

Powers & Howley, 2009

Powers & Howley, 2009

Objetivos da aula

1. Fornecer uma visão geral da estrutura e função do sistema circulatório

2. Descrever o ciclo cardíaco e a atividade elétrica associada registrada por meio do eletrocardiograma

3. Discutir a regulação do débito cardíaco durante o exercício

4. Discutir o padrão de fluxo sanguíneo durante o exercício

5. Descrever as respostas circulatórias a diferentes tipos de exercícios

Ciclo cardíaco

http://www.museuescola.ibb.unesp.br/

Pressão arterial e fatores influenciadores

Pressão arterial média (PAM): Pressão média durante o ciclo cardíaco = PAD + 0,33 (pressão de pulso)

Pressão arterial de pulso: diferença entre PAS e PAD (0,33)

Pressão arterial diastólica (PAD): pressão gerada durante a diástole (relaxamento) ventricular.

Pressão arterial sistólica (PAS): pressão gerada durante a sístole (ejeção) ventricular

PAM= débito cardíaco x resistência vascular total

Frequência cardíaca X

Volume sistólico

Soma das resistências ao fluxo

sanguíneo pelos vasos sistêmicos Powers & Howley, 2009

Controle a curto prazo: atividade simpática

Controle à longo prazo: rins – controle do volume sanguíneo

Aires, 2012

Aumento da pressão arterial

Aumento do volume de sanguíneo

Aumento da frequência

cardíaca

Aumento do volume sistólico

Aumento da viscosidade sanguínea

Aumento da resistência periférica

Powers & Howley, 2009

Powers & Howley, 2009

Imagem: Interactive Physiology. © 2000 Benjamin Cummings and adam.com®

Onda P: Despolarização atrial Complexo QRS: Despolarização ventricular

Complexo ST: repolarização ventricular

Powers & Howley, 2009

1. Início da diástole, abertura das válvulas tricúspide e mitral, enchimento ventricular.

2. Fechamento das válvulas de entrada, final da diástole.

3. Contração ventricular, abertura das válvulas pulmonar e aórtica – sístole ventricular.

4. Final da sístole ventricular, fechamento das válvulas pulmonar e aórtica.

5. Reinício da diástole ventricular e aórtica. http://www.uff.br/fisio6/

Powers & Howley, 2009

Objetivos da aula

1. Fornecer uma visão geral da estrutura e função do sistema circulatório

2. Descrever o ciclo cardíaco e a atividade elétrica associada registrada por meio do eletrocardiograma

3. Discutir a regulação do débito cardíaco durante o exercício

4. Discutir o padrão de fluxo sanguíneo durante o exercício

5. Descrever as respostas circulatórias a diferentes tipos de exercícios

E durante o exercício físico?

http://www.powercycle.com/

“Bed rest study”

Dr. Jere Mitchell

www.feldenkrais-pankow.de

Lance Armstrong

Fluxo sanguíneo cerebral adequado

Manutenção da PA

Demanda muscular de O2 de 15 à 25 vezes em comparação ao repouso

Débito cardíaco (FR x VS) Redistribuição de fluxo sanguíneo

Exercício físico

Powers & Howley, 2009

Débito cardíaco

FC X VS

Sistema nervoso simpático

Sistema nervoso parassimpático

Powers & Howley, 2009

Legenda Diminui o débito cardíaco: Aumenta o débito cardíaco:

Powers & Howley, 2009

ACh

NE

Powers & Howley, 2009

Sistema nervoso autônomo

Inervam músculos efetores (controle involuntário)

Ligado a emoção e sensível ao estresse

Atividade simpática: aumento da FC

Atividade parassimpática: diminuição da FC

Buchheit, 2005

Débito cardíaco

FC X VS

Sistema nervoso simpático

Sistema nervoso parassimpático

Força de contração

VDF

Frank- Starling

esti

ram

ento

Legenda Diminui o débito cardíaco: Aumenta o débito cardíaco:

Powers & Howley, 2009

Regulação do volume sistólico 1)Volume diastólico final (VDF) ou “pré carga”

Força de contração

ventricular

Alongamento das fibras cardíacas

Lei de “Frank-Starling”

Aumenta o nº de interação entre as pontes cruzadas (miosina e actina)

VDF

Powers & Howley, 2009

VDF X Retorno venoso 1) Venoconstrição simpática

2) Bomba muscular

Inspiração Maior pressão intratorácica Menor pressão intrabdominal

3) Bomba respiratória

Powers & Howley, 2009

Débito cardíaco

FC X VS

Sistema nervoso simpático

Sistema nervoso parassimpático

Força de contração

VDF

PAM

Frank- Starling

esti

ram

ento

Legenda Diminui o débito cardíaco: Aumenta o débito cardíaco:

Powers & Howley, 2009

Pressão arterial média (aórtica) ou pós carga

PAM

VS Pressão aórtica

Barreira para ejeção do sangue pelos ventrículos

Powers & Howley, 2009

Débito cardíaco

FC X VS

Sistema nervoso simpático

Sistema nervoso parassimpático

Força de contração

VDF

PAM

Frank- Starling

esti

ram

ento

Legenda Diminui o débito cardíaco: Aumenta o débito cardíaco:

Efeito da adrenalina-noroadrenalina circulante e estimulação simpática

Fibra simpática

VS Powers & Howley, 2009

Débito cardíaco e exercício físico

Powers & Howley, 2009

Objetivos da aula

1. Fornecer uma visão geral da estrutura e função do sistema circulatório

2. Descrever o ciclo cardíaco e a atividade elétrica associada registrada por meio do eletrocardiograma

3. Discutir a regulação do débito cardíaco durante o exercício

4. Discutir o padrão de fluxo sanguíneo durante o exercício

5. Descrever as respostas circulatórias a diferentes tipos de exercícios

Demanda muscular de O2 de 15 à 25 vezes em comparação ao repouso

Débito cardíaco (FR x VS) Redistribuição de fluxo sanguíneo

Exercício físico

Powers & Howley, 2009

Regulação do fluxo sanguíneo

1) Vasoconstrição simpática nos órgãos menos ativos

2 Auto-regulação por metabólicos musculares (NO, potássio...)

Powers & Howley, 2009

Objetivos da aula

1. Fornecer uma visão geral da estrutura e função do sistema circulatório

2. Descrever o ciclo cardíaco e a atividade elétrica associada registrada por meio do eletrocardiograma

3. Discutir a regulação do débito cardíaco durante o exercício

4. Discutir o padrão de fluxo sanguíneo durante o exercício

5. Descrever as respostas circulatórias a diferentes tipos de exercícios

Porcentagem do VO2máx Porcentagem do VO2máx

Débito cardíaco = Idade (FCmáx = 220 – idade)

Powers & Howley, 2009

Aumento da pressão arterial

Aumento do volume de sanguíneo

Aumento da frequência

cardíaca

Aumento do volume sistólico

Aumento da viscosidade sanguínea

Aumento da resistência periférica

Consumo de oxigênio

Débito cardíaco Diferença arteriovenosa

Powers & Howley, 2009

Duplo produto= PA x FC

Demanda metabólica do coração Exercício intenso o DP é 5x maior do que o repouso!!!

Powers & Howley, 2009

Powers & Howley, 2009

Duplo produto e prescrição de exercício

Angina durante o exercício em duplo produto > 30.000 Prescrição para exercícios em duplo produto < 30.000

Powers & Howley, 2009

VARIABILIDADE DA FREQUÊNCIA CARDÍACA (VFC)

REGULAÇÃO AUTONÔMICA CARDÍACA

ATIVIDADE SIMPÁTICA

ATIVIDADE PARASSIMPÁTICA

Buchheit, 2005

Figura 1 – Exemplo do poder espectral de um voluntário em posição supina (SUP) e

ortostática (ORT).

SUP ORT

dados ainda não publicados

Recuperação passiva de 5min após TC6min em idosas – “reativação vagal”

dados ainda não publicados

Vasodilatação metabólica nos

músculos

Vasoconstrição simpática nas

vísceras

Retorno venoso melhorado

Atividade do músculo

esquelético

Respiração mais profunda

Sistema simpático-adrenal

Frequência cardíaca

Volume sistólico

DÉBITO CARDÍACO FLUXO SANGUÍNEO AOS

MÚSCULOS ESQUELÉTICOS

Resumo das respostas cardiovasculares ao exercício

Comando central (centros cerebrais superiores)

Centro de controle cardiovascular

Vasos sanguíneos Coração

Barorreceptores

Quimiorreceptores Mecanorreceptores

Músculo esquelético

Resumo do controle cardiovascular durante o exercício

dias5gabriel@gmail.com

OBRIGADO!