UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOMÉDICAS DEPARTAMENTO DE HISTOLOGIA E EMBRIOLOGIA LABORATÓRIO DE METABOLISMO DE LIPÍDEOS “SISTEMA CARDIORRESPIRATÓRIO APLICADO AO EXERCÍCIO” Prof. Dr: Luiz Carlos Carnevali Junior [email protected] SISTEMA CARDIORRESPIRATÓRIO Cardiovascular Respiratório ANATOMIA DO SISTEMA CORAÇÃO VASOS SANGÜÍNEOS C O R A Ç Ã O VASOS SANGÜÍNEOS • ARTÉRIAS • ARTERÍOLAS • CAPILARES • VÊNULAS • VEIAS ARTÉRIAS e VEIAS REDE CAPILAR VALVULAS: AV e SEMILUNAR VALVULAS: AV CIRCUITO CARDIOVASCULAR: Funções • Bomba: Geração de fluxo (Coração) • Sistema de distribuição (Grandes Artérias) • Sistema de resistência (Arteríolas) • Sistema de troca (Capilares) • Sistema de coleta (Vênulas e Veias) SISTEMA CARDIOVASCULAR SISTEMA CIRCULATÓRIO ≠ MECÂNICA CIRCULATÓRIA SANGÜÍNEA MECÂNICA CIRCULATÓRIA SANGÜÍNEA CICLO CARDÍACO • SISTOLE ATRIAL e DIASTOLE VENTRICULAR + • SISTOLE VENTRICULAR e DIASTOLE ATRIAL COMANDO CARDÍACO a. INTRÍNSECO • Autoexcitação b. EXTRÍNSECO • SNAutônomo - Fib. Simpáticas - Fib. Parassimp. • Endócrino M Ú S C U L O DISCOS INTERCALARES COMANDO CARDÍACO: AUTOEXCITAÇÃO Freqüência Cardíaca Controle intrínseco 1. Nodo sinoatrial: marcapasso predominante 2. Nodo atrioventricular: retardo do impulso 3. Feixe de His 4. Ramos direito e esquerdo 5. Fibras de Purkinje condução ventricular ELETROCARDIOGRAFIA COMANDO CARDÍACO: SNA SNA CONTROLE SIMPÁTICO Regulação Neural Cardiovasc.: Exercício Depois do almoço: é assim... mas vamos prestar atenção!! FLUXO SANGÜÍNEO DC = VE x FC Retorno Venoso PaS, PaD RP DÉBITO CARDÍACO (DC) def. ⇒ Quantidade de sangue ejetada pelo coração por minuto. Expresso em l/min. DC= VE x FC DÉBITO CARDÍACO (Repouso) Sedentário Treinado FC 80 bpm 60 bpm VE 70 ml/b 90 ml/b DC 5.6 l/min 5.4 l/min VOLUME DE EJEÇÃO (VE) def. ⇒ Quantidade de sangue ejetada pelo coração em cada sístole ventricular. Expresso em ml/b. VOLUME DE EJEÇÃO * Homem Mulher Homem sedentário sedentária treinado Mulher treinada Repouso 70 a 90 ml 50 a 70 ml 90 a 120ml 70 a 100ml Exercício 90 a 120ml * Posição sentada 70 a 100ml 120 a 170ml 100 a 120ml VOLUME EJEÇÃO: Fatores que ↑ Volume Sistólico Pré - carga VENTRÍCULO: pré pré--carga é proporcional ao volume do ventrículo, a força do músculo antes da contração iniciada VDF VSF VE Volume sistólico= 70 ml 130ml 60 ml VE Volume sistólico= 100 ml 160ml 60 ml VOLUME DE EJEÇÃO: ↑ Ex. máximo (estado inotrópico positivo) Volumes Diastólico e Sistólico Finais: Repouso e Exercício adapatado de Poliner et al., 1980 VOLUME DE EJEÇÃO: ↑ Ex. submáx. (mecanismo de Frank-Starling) MAIOR DESTENSIBILIDADE MAIOR FORÇA DE CONTRAÇÃO ↑ VDF VDF, VSF, FE: Exercício TREINEMENTO Endurance: ↑ VE (Hipertrofia muscular cardíaca) HIPERTROFIA CARDÍACA HIPERTROFIA CARDÍACA HIPERTROFIA MUSCULAR CARDÍACA: Sedentários e Treinados VOLUME DE EJEÇÃO atletas endurance estudantes pré treino estudantes pós treino 55 dias Volume de Ejeção Máximo em exercício progressivo FREQUÊNCIA CARDÍACA (FC) (atividade cronotrópica) Def.: Numero de ciclos cardíacos por minuto. Expressa em bpm. • FC máx = 220 – Idade • FC submáx = 60 a 85% da FC máx (ZPT trabalho aeróbio) Freqüência Cardíaca do Treinamento Karvonen et al., 1957 FCT= [(FCM-FCR) x %Tint ] + FCR FCT: Freqüência Cardíaca de Treinamento FCM: Freqüência Cardíaca Máxima FCR: Freqüência Cardíaca de Repouso %Tint:Porcentagem da intensidade do treinamento CICLO CARDÍACO: Repouso e Exercício CICLO CARDÍACO: Tempo de Sístole e Diástole adapatado de Dehn et al., 1977 FREQUÊNCIA CARDÍACA atletas endurance estudantes pré treino estudantes pós treino 55 dias DÉBITO CARDÍACO atletas endurance estudantes pré treino estudantes pós treino 55 dias Q máx x VO2máx dif a-v O2 x VO2máx atletas endurance estudantes pré treino estudantes pós treino 55 dias dif. a-v O2 dif. a-v O2 Repouso e Exercício RETORNO VENOSO Def.: Quantidade de sangue que retorna ao coração por min. Expresso em l/min. • Bomba Muscular • Bomba Respiratória • Venoconstrição RETORNO VENOSO: Bomba Muscular DISTRIBUIÇÃO E REDISTRIBUIÇÃO DE FLUXO SANGÜÍNEO Óxido Nítrico • derivado: Nitrogênio “queimado”; L-arginina • Fator de Relaxamento Derivado do Endotélio (Furchgott, 1998) • molécula sinalizadora: ↑ vasodilatação, ↓ RP ON (produzido endotélio) mecanismo em cascata ativa guanilil ciclase célula muscular vascular Relaxamento celular VASODILATAÇÃO e ÓXIDO NÍTRICO Óxido Nítrico, Hb4 e SON(S-nitroso-hemoglobina) { troca gasosa alvéolo-capilar Hb4 + 4 O2 Hb4(O2)4 Molécula muda formato: Aceita SON (forma ≠ON) (ñ se fixa Fe++) Tecido pouco O2 Tecido muito O2 • ↑ liberação O2; • ↑ liberação SON • vasodilatação • ñ liberação O2; • ñ liberação SON • vasoconstrição Hb4 e SON SON: Vasodilatação e Vasoconstrição PRESSÃO ARTERIAL Def.: pressão exercida pelo sangue contra o interior das paredes arteriais. Expressa em mmHg. Sangue circula de um ponto de maior pressão para um ponto de menor pressão. PAS e PAD ARVORE VASCULAR SISTÊMICA: Diferencial de Pressão - Repouso ÁREA FLUXO SANGÜÍNEO (sistêmico) e PRESSÃO ARTERIAL (rel. inversa) National Institute of Health, 1997 Pressão Arterial: Como medir? Direto (Invasivo): • Cateterismo intra-atrial Indireto (não Invasivo): • Fotoplestimográfico • Auscultatório (sons de Korotkoff - 5) PRESSÃO ARTERIAL: Exercício Contínuo PRESSÃO ARTERIAL: Sistólica e Diastólica PRESSÃO ARTERIAL e EXERCÍCIO PRESSÃO ARTERIAL: MMII e MMSS PRESSÃO ARTERIAL: MMSS e MMII Astrand et al., 1965 PRESSÃO ARTERIAL Isometria e Isotonia Freedson et al., 1984 Trabalho Dinâmico e Estático ACSM, 2003 PRESSÃO ARTERIAL: INFLUÊNCIAS DUPLO PRODUTO (Produto frequência-pressão) Relação: MVO2 e FS Coronariano DP = PaS x FC Alta correlação: - captação de oxigênio miocárdica - fluxo sangüíneo coronariano RESPOSTAS CARDIOVASCULARES AO EXERCÍCIO SISTEMA CARDIOVASCULAR Destreinamento Coyle et al., 1991