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Principais funções
cardiovasculares:
• Transporte de gases, nutrientes, resíduos
metabólicos, hormônios e calor
• Distribuição dos mecanismos de defesa
• Manutenção do equilíbrio ácido-básico
• Prevenção dos níveis adequados de fluidos
para evitar a desidratação
O sistema circulatório
compreende três
componentes básicos
• Uma bomba (coração)
• Um sistema de canais (os
vasos sanguíneos)
• Um meio líquido (o
sangue)
Controle
cardíaco
• O músculo cardíaco possui uma capacidade única
de gerar seu próprio sinal elétrico, denominado
autocondução, a qual permite que ele se contraia
ritmicamente sem estimulação neural ou
hormonal.
Apesar do coração gerar seus próprios
impulsos elétricos, a força e a frequência
de contração podem ser alterados
através de outros sistemas:
• Sistema nervoso parassimpático
• Sistema nervoso simpático
• Sistema endócrino.
Sistema nervoso
parassimpático
• Atua sobre o coração através do nervo
vago.
• Em repouso a atividade parasimpática
é predominante.
• Produz um efeito depressor sobre o
coração: conseqüentemente, diminui a
FC.
• A estimulação vagal máxima pode
reduzir a FC para 20 a 30 bpm.
Sistema nervoso simpático
• A estimulação simpática aumenta a
força e a frequência de batimentos
através do aumento na velocidade de
condução.
• É predominante durante momentos de
estresse ou exercício.
Sistema endócrino
• Exerce seus efeitos através dos
hormônios adrenalina e noradrenalina.
• Estimulam o coração aumentando a
frequência cardíaca.
• A liberação desses hormônios é
também
desencadeada
pela
estimulação simpática
• Suas ações amplificam e prolongam a
resposta simpática.
Terminologias da função
cardíaca
• O ciclo cardíaco inclui todos os eventos
que ocorrem entre dois batimentos
cardíacos consecutivos.
– fase de relaxamento e enchimento (diástole)
– fase de contração ou esvaziamento (sístole).
• Volume de ejeção (VE) é a quantidade ou
volume de sangue que é bombeado por
sístole (contração).
Tempo entre cada ciclo
cardíaco
Debito Cardíaco (Q) é o volume total de sangue
bombeado pelo ventrículo esquerdo por minuto, ou
simplesmente o produto entre a frequência cardíaca e o
volume de ejeção.
Débito cardíaco
(l/min)
Frequência cardíaca
(bpm)
Volume ejeção
(ml)
Q = FC x VE
Repouso: ~5 l/min (Q) = 75 bpm (FC) x 65 ml (VE)
Exerc max: ~20 l/min (Q) = 200 bpm (FCmax) x 100ml
(VEmax)
Sistema Vascular
• Transportar o sangue
para todas as regiões
do corpo.
• Controlar o fluxo
sanguíneo para
determinadas partes do
corpo.
• Retornar o sangue ao
coração.
• Manutenção da
pressão arterial.
Distribuição sanguínea
• Controlada por mecanismos neurais (controle
neural extrínseco).
• O músculo da parede dos vasos são inervados
por nervos simpáticos.
• A estimulação através destes nervos faz com
que as células musculares dos vasos se
contraiam, reduzindo a quantidade de sangue.
• Os nervos estão constantemente ativos: alguns
vasos encontram-se em vasoconstrição.
Controle neural extrínseco
• Alguns autores colocam que existem
algumas terminações nervosas que
inervam a musculatura esquelética e o
coração causando vasodilatação, e
sendo ativadas principalmente ao início
do exercício, porém com pouca
sustentação cientifica.
Controle local (auto-regulação)
• Refere-se à capacidade da arteríola e esfíncter
pré-capilares de auto-regularem seu próprio
fluxo sanguíneo dependendo das necessidades
imediatas dos tecidos que eles nutrem.
• A demanda de oxigênio parece ser o estimulo
mais forte. Outros fatores como oxido nítrico,
adenosina, k+, CO2, H+, lactato podem também
aumentar o fluxo sanguíneo.
Efeito da estimulação simpática sobre o fluxo sanguíneo em repouso e
exercício.
Fluxo sanguíneo
antes da
estimulação
simpática
Redução do fluxo
sanguíneo durante
a estimulação
simpática
Retorno venoso
• Ação da bomba muscular
• Ação ventilatória.
CONTROLE DA PRESSÃO ARTERIAL
O sangue
As três funções principais do sangue são:
– transporte
– regulação da temperatura
– equilíbrio ácido - básico (pH).
O volume sanguíneo total do organismo
varia consideravelmente com o tamanho e
o estado de treinamento do individuo.
Geralmente em indivíduos normais, varia
de 5 a 6 litros em homens e de 4 a 5 litros
nas mulheres.
• O sangue é composto de:
– 55 a 60% de plasma (90% água)
– 40 a 45% de elementos figurados.
(99%)
(1%)
Regulação do Débito Cardíaco
durante o exercício
Maior retorno
venoso
(+)
DC = FC x VE
(+)
Nervos simpáticos
e catecolaminas
plasmáticas
(+)
(+)
Força de contração
(+)
Alongamento
(+)
Volume diastólico
final
Frank-Starling
Frequência cardíaca (bpm)
FREQUÊNCIA CARDÍACA
200
150
100
50
0
5
6
7
8
9
10
Velocidade (km/h)
TREINADO
SEDENTÁRIO
11
12
Efeitos do sistema
nervoso simpático e
parassimpático no
comportamento da
freqüência cardíaca
durante o exercício
Volume de ejeção
(ml/batimento)
VOLUME DE EJEÇÃO
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
5
6
7
8
9
10
11
Velocidade (km/h)
12
13
14
VOLUME DE EJEÇÃO
Volume de ejeção
(ml/batimento)
Treinados x sedentários
190
180
170
160
150
140
130
120
110
90
120
140
160
180
Frequencia cardiaca (bpm)
Sedentario
Treinado
190
Debito cardíaco (l/min)
DEBITO CARDÍACO
30
25
20
15
10
5
0
5
6
7
8
9
10
Velocidade (km/h)
11
12
13
Resposta da
frequência
cardíaca e
débito cardíaco
durante o
exercício em
diferentes
intensidades
Pressão Arterial (mmHg)
Resposta da Pressão Arterial em
exercícios cíclicos nas mesmas
taxas de consumo de oxigênio
(VO2max)
195
180
165
150
135
120
105
90
75
60
20
40
60
%VO2max
80
100
Braços - sistólica
Pernas - sistólica
Braços - diastólica
Pernas - diastólica
Pressão Arterial (PA) x exercício
• A pressão arterial sistólica tem um aumento
diretamente proporcional ao aumento na
intensidade do exercício, decorrente do
aumento no Q.
• Em atletas altamente treinados a PA pode
chagar a 240-250 mmHg.
• A pressão diastólica é pouco alterada
durante o exercício, independente da
intensidade.
• Um aumento acima de 15 mmHg é
considerado anormal e deve ser usada
como critério para a interrupção do
exercício.
Adaptações fisiológicas determinadas
pelo treinamento aeróbio
• Adaptações do sistema cardiovascular.
– Volume cardíaco: o peso e o volume
aumentam com treinamento aeróbio de
longa duração. Aumento da cavidade
ventricular esquerda e ligeira hipertrofia.
– Volume de ejeção: aumento no volume de
ejeção em repouso e exercício, decorrente
de um maior enchimento do ventrículo e
maior força de contração.
• Frequência cardíaca: A freqüência cardíaca (FC) diminui
em repouso e exercício. A FC máxima tende a não se
alterar com o treinamento.
• Volume plasmático e hematócrito: o aumento do volume
plasmático aumenta rapidamente com o treinamento, no
entanto o aumento no numero de hemácias são mais
demorados. Aumenta a capacidade de transporte de O2
e regulação da temperatura corporal.
• Debito cardíaco (Q): Aumento do debito cardíaco
máximo
Q = FC x VE
• Número de capilares – aumenta o número de capilares
no músculo.
• Aumenta a concentração de mioglobina.
• Fluxo sanguíneo: maior vasodilatação dos capilares,
melhor distribuição do fluxo sanguíneo.
Gráfico 4- Valores de FCmax obtido em corredores, ciclistas,
triatletas e sedentários durante a corrida e o ciclismo.
200
180
160
140
120
100
Corredor
Ciclista
Corrida
Triatleta
Sedentário
Ciclismo
 Cuidado quando estimar a FCmax através das diferentes equações propostas
1,3
1,2
1,1
1
0,9
0,8
0,7
40
47
54
74
46
35
A
B
C
D
M
N
Gráfico 2- Valores médios para o número de capilares por 1000 m2 de área de fibra
muscular em relação ao VO2max. Barras A e B demonstram valores para dois grupos de
sujeitos sedentários. Barra C é o resultado do treinamento do grupo B por 8 semanas. Barra
D demonstra a densidade capilar em sujeitos bem condicionados. Barras M e N demonstram
valores para atletas recuperando de uma cirurgia no joelho (Saltin & Rowell, 1980).
Tabela 1- Bases fisiológicas para diferenças no VO2max em diferentes sujeitos
VO2max
Q
FC
Sujeitos (ml.min-1) (l.min-1) (bat.min-1)
VS
dif(a-v)O2
(ml)
(ml.100ml-1)
ATL
6.250
39
190
205
17
SA
3.500
22
195
112
16
SM
1.400
8
190
43
17
ATL, atletas de endurance de elite; SA, sujeitos ativos; SM, sujeitos com estenose mitral.
Relembrando o conteúdo
•
Quais as principais funções do sistema
cardiovascular, e quais são seus três
componentes básicos?
•
Como o coração altera a frequência e a força
de contração?
•
Como o fluxo sanguíneo é distribuído para
atender a demanda de um determinado
tecido?
•
Quais são as respostas cardiovasculares ao
estímulo do exercício?