FREQUÊNCIA CARDÍACA

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO
PROF.: MSD.:RICARDO LUIZ PACE JÚNIOR
RESPOSTAS CARDIOVASCULARES AO
EXERCÍCIO
VOLUME DE EJEÇÃO
• É a quantidade de sangue bombeada em cada pulsação ou
batimento cardíaco.
• Em repouso o Volume de ejeção fica em torno de 70 a 90
ml/batimento, no exercício pode aumentar para 100 a
120/140 ml/batimento.
• O instrumento para medir o volume de ejeção é o
ecocardiógrafo (pode medir também o volume
ventriculares sistólico e diastólico final);
Foss et al. (2000)
VOLUME DE EJEÇÃO
• Volume de Ejeção = volume diastólico terminal –
volume sistólico terminal.
• volume diastólico terminal = quantidade de
sangue no ventrículo esquerdo imediatamente
antes da contração;
• volume sistólico terminal l = quantidade de
sangue que permanece no ventrículo esquerdo
após a contração;
Foss et al. (2000)
VOLUME DE EJEÇÃO
O VE aumenta diretamente com o exercício até
40 a 60% do VO2max depois permanece
estabilizado.
O Volume de ejeção depende:
a) volume de sangue venoso que retorna;
b) distensibilidade do ventrículo;
c) contratilidade (inotropia);
d) pressão aórtica e pulmonar
WILMORE E COSTILL (2000)
VOLUME DE EJEÇÃO
•
Na posição supina o VE aumenta somente 20 a 40% mas não tanto quanto
na posição ortostática. Por isso na natação o Volume de ejeção não
aumenta muito pois não há retenção de sangue no M inferiores. O Volume
de ejeção máximo conseguido no exercício é somente um pouco maior
que o de repouso na posição supina.
•
Fatores que fazem com que aumente o volume de ejeção com o exercício:
retorno venoso facilitado devido a menor resistência periférica e maior
contratilidade.
•
O VE aumenta até 40 a 60 % do VO2máx permanecendo inalterado ou com
um ligeiro aumento tanto para H e M.
•
Durante o exercício máximo o VE fica em torno de 100 a 120
mL/batimento; em indivíduos treinados é de 150 a 170 mL/min podendo
alcançar 200 mL/batimento.
WILMORE E COSTILL (2000)
VOLUME DE EJEÇÃO
• Fração de ejeção = é o percentual do volume
ejetado em cada sístole.
• Em repouso a Fração de Ejeção = acima de 55%
• No exercício a Fração de ejeção _ a 75 %
• Fração de ejeção = Volume de Ejeção
volume diastólico final
WILMORE E COSTILL (2000)
VOLUME DE EJEÇÃO
• PRÉ-CARGA – dois cientistas Otto Frank Ernest
Starling foram os primeiros a descreverem o
mecanismo de pré-carga fator que influencia o
Volume de ejeção.
WILMORE E COSTILL (2000)
VOLUME DE EJEÇÃO
• Mecanismo de Frank-Starling – Observa-se
uma mudança no volume de ejeção
(diminuição do volume diastólico final de 140
para 120 ml/batimento), após sairmos de uma
posição supina para uma posição em pé, em
virtude disto, ocorre uma estagnação no
sangue nos membros inferiores devido a
posição ereta.
WILMORE E COSTILL (2000)
VOLUME DE EJEÇÃO
• Mecanismo de Frank-Starling – afirma que o
principal fator de regulação do Volume de
ejeção é a magnitude da distensão ventricular.
O mecanismo é definido pela maior
contratilidade do coração a uma maior
quantidade de sangue que entra no
ventrículo.
WILMORE E COSTILL (2000)
VOLUME DE EJEÇÃO
• PÓS-CARGA – força média que o ventrículo deverá gerar durante a
sístole para superar a carga que se opõe a ejeção do sangue –
durante a contração;
• Neste caso verificamos uma diminuição na pré-carga e no volume
de ejeção em uma única curva da função ventricular;
• ESTADO INOTRÓPICO - força de contração do coração. Efeito
inotrópico positivo seria o aumento das contratilidade cardíaca e
efeito inotrópico negativo seria a diminuição da contratilidade
cardíaca.
• O estado inotrópico é medido pelo sistema nervoso autônomo e
influencias hormonais.
WILMORE E COSTILL (2000)
VOLUME DE EJEÇÃO
• As catecolaminas noradrenalina e a adrenalina
causam um efeito inotrópico positivo no
coração;
• A noradrenalina aumenta com o exercício –
aumentando a inotropia cardíaca ou seja
maior contratilidade do coração.
WILMORE E COSTILL (2000)
FREQUÊNCIA CARDÍACA
• Em repouso é controlada pelo sistema parassimpático
(nervo vago)
• Cronotrópico – aumento ou diminuição da freqüência
cardíaca
• A adrenalina (epinefrina) causa um efeito cronotrópico
positivo (aum. FC)
• Freqüência de pulso – são iguais os valores de pulso,
apical (torácica) e carotídea.
FOSS ET AL. (2000, P. 211)
FREQUÊNCIA CARDÍACA
• Em ambos os sexos atletas altamente treinados a FC =
40 batimentos/min.
• Durante o exercício a FC aumenta em associação com o
trabalho (VO2) e a FC max é ligeiramente mais baixa
em treinados, dos 18 aos 30 anos permanece próximo
dos 200 batimentos/min, decrescendo a partir desta
idade.
• Atingido o volume de ejeção máximo (por volta de 40
a 60 % do VO2max) qualquer aumento no Q é devida
a FC.
FOSS ET AL. (2000, P. 211)
FREQUÊNCIA CARDÍACA
• Para o mesmo VO2 as mulheres possuem uma maior
FC e um Menor VE e um Q maior.
• A FC após o exercício adota um padrão de duas fases:
– fase I em que a FC diminui rapidamente de alguns
segundos até 2 min;
– fase II em que é mais lenta durando de dois a 10 min.
Quem controla esta resposta é o SN Autônomo.
• Uma FC baixa e um VE alto indica um sistema
circulatório eficiente. Ou seja. Para um determinado
Q o coração não se contrai muitas vezes.
FOSS ET AL. (2000, P. 211)
FREQUÊNCIA CARDÍACA
• A FC sobe rapidamente e estabiliza para um ritmo estável
de exercício. Cada novo estímulo a maior demora
progressivamente para se estabelecer o steady steady.
• Para um determinado Q um coração que bate mais lento
com um maior VE significa que ele utiliza menos oxigênio
para um mesmo trabalho ou seja mais eficiente.
• A FC pode ser utilizada:
1) quantificar a intensidade do exercício;
2) determinar os efeitos do treinamento com exercício.
FOSS ET AL. (2000, P. 211)
FREQUÊNCIA CARDÍACA
• Exercício de 5 a 10 min submáximo: Q mantemse constante, devido ao fato de a FC aumentar e
VE diminuir.
• Exercício de 30 a 60 min submáximo:ocorre o
mesmo fenômeno, contudo, não surpreendente
encontrarmos FC max no final da competição
(maratono o individuo fica com a FC max por 2 h
30 min com um Q constante já que VE diminui na
mesma magnitude);
FOSS ET AL. (2000, P. 211)
FREQUÊNCIA CARDÍACA
• O aumento FC esta relacionada com a temperatura
ambiente e volume plasmático. Se a temperatura
aumenta a maior distribuição do sangue pela periferia
para que haja dissipação do calor por evaporação,
condução e convecção. Desta forma um menor volume de
sangue circulante, com menos sangue retornando ao
coração causando um menor diástole terminal e
conseqüentemente um menor VE. Para tanto é
importante que FC aumente para manter o Q.
•
Para avaliar o Q temos: ecocardiografia, fluxometria
Doppler e reinalação de CO2 (a mais utilizada hoje em dia)
FOSS ET AL. (2000, P. 211)
FREQUÊNCIA CARDÍACA
Existe uma relação entre FC e VO2 para exercícios de
intensidade leve a moderada, algumas equações tentam
inferir o VO2 max através da FC submáxima traçando uma
linha até a FC predita.
Contudo este tipo de estimativa possui erros graves que
inviabilizam sua utilização:
1) Existe um ponto de dissociação entre o FC e VO2 para
intensidades elevadas, o VO2 aumentaria mais do que o
alcançado pela FC, subestimando o VO2 max;
2) Não existe uma FC max para todos os indivíduos (não é
possível);
3) Indivíduos com alta economia de movimento VO2 max
subestimado;
4) variação diária da FC;
McArdle et al. (2002, p201)
FREQUÊNCIA CARDÍACA
• Fatores que podem afetar a Fc: temperatura,
estado emocional, ingestão prévia de
alimento, posição corporal, natureza continua
ou descontinua do exercício e os músculos
que atuam estaticamente ou dinamicamente.
McArdle et al. (2002, p201)
FREQUÊNCIA CARDÍACA
• Em indivíduos sedentários e destreinados a Fc pode ser em torno
de 100 bpm.
• Em atletas bem condicionados foram descritas Fc de 28 a 40bpm
• Fc diminui como a idade e fatores ambientais tais como
temperatura
• A Fc aumenta rapidamente imediatamente antes do exercício
devido a liberação através SN simpático da noradrenalina e pelo
hormônio adrenalina das glândulas adrenais. Com uma diminuição
do tônus vagal (parasimpatico).
WILMORE E COSTILL (2000)
FREQUÊNCIA CARDÍACA
• A Fc aumenta linearmente ao exercício até o
ponto de exaustão, estabilizando indicando, desta
forma, a Fcmax.
• Fcmax é aquela que vc alcança em um esforço
máximo até o ponto de exaustão (é altamente
confiável, e altera muito pouco durante o dia)
• A partir de 15 anos decrescemos 1 bpm por ano,
WILMORE E COSTILL (2000)
FREQUÊNCIA CARDÍACA
• A estimativa da Fc 220 – idade possui um erro importante
podendo varia significativamente 12 pbm de desvio padrão.
• Esta equação expressa o valor médio para uma dada idade
pode ter um erro de 20 bpm.
• FCT ( freqüência cardíaca de treinamento) Prescrever o
exercício de acordo com a Intensidade Seria por exemplo
75% do Vo2máx representaria 86 % da Fcmáx.
• O método Karvonen ou reserva da freqüência cardíaca
máxima –
WILMORE E COSTILL (2000)
FREQUÊNCIA CARDÍACA
• A FC aumenta com a intensidade do esforço de caráter
dinâmico sendo proporcional ao trabalho e ao VO2max
• Defini-se FC como o maior valor obtido em teste de
esforço Maximo no tapete rolante.
• Erro padrão de 10 sistoles por min pode acometer a FC
max.
• Toda vez que uma FC max no teste for inferior a 20
sistoles por min da FC max predita deverá duvidar
deste valor.
(Araújo CGS, p .37)
FREQUÊNCIA CARDÍACA
• A FC de repouso e a de recuperação é desprovida de uma valor
clinico (?)
• Deve-se suspender o teste quando a FC diminui aumentamos a
carga péssimo prognóstico.
• O limiar anaeróbico e identificado quando a ventilação perde a sua
relação linear com o VO2 (Ve/VO2) e quando se ultrapassa o nível
de lactato sangüíneo de 4 mM/L.
• A respiração não constituí um fator limitante da performance,
exceto em pacientes que possuem patologias pulmonares.
• O VCO2 maior do que o VO2 indica a participação importante do
sistema anaeróbico .
(Araújo CGS, p .37)
FREQUÊNCIA CARDÍACA
• Em resposta ao teste de esforço a PAS sobe e a PAD sobe
ligeiramente ou permanece estabilizada. Contudo a PA
media sobe denotando uma maior perfusão tecidual.
• PA de 250 / 120 são consideradas para interrupção do
teste.
• Um menor PAS no teste pode indicar um risco relativo alto
de mortalidade (Ex. 140 mmHg risco de 9,7% e 140 a 199 –
risco de 2,53). A PAS é o melhor predito para risco futuro de
mortalidade.
• PAD maior do 15 mmHg é indicador de doença coronariana.
(Araújo CGS, p .37)
FREQUÊNCIA CARDÍACA
• Em exercícios estáticos observa-se aumento tanto da PAD e PAS
devido a uma maior resistência arterial periférica independente de
alterações no Q esta resposta independe da ativação autonômica.
Já que se verifica em coração denervado.
• Um dos principais fatores limitantes da performance reside no
aparato circulatório (debito cardíaco)
• Define-se como teste máximo àquele em que o individuo atinge a
exautão volitiva (Voluntária)
• A vantagem de um protocolo de varia cargas é seu pode de
descriminação.
(Araújo CGS, p .37)
FREQUÊNCIA CARDÍACA
•
Espera-se que o individuo atinja o estado estável em relação à FC em 4 a 6
min.
•
A maior vantagem de um protocolo descontinuo é a não acúmulo de
lactato
•
Um melhor protocolo de esforço deveria ser: máximo, continuo, sem
steady state, dinâmico e com varias cargas.
•
O teste de esforça é interrompido quando a PAS diminui.
•
Recomenda-se um tempo mínimo de recuperação de 10 min
•
A FC deve ser medida a cada min.
•
O Vo2 max é 10 % maior na esteira
(Araújo CGS, p .37)
FREQUÊNCIA CARDÍACA
Reserva da freqüência cardíaca máxima = FC
max – FC repouso
Ex. Individuo com 30 anos e Fcrep de 60
FC Max = 220 – IDADE
FCreserva = FC Max - FCrepouso
FCreserva = 220 – 30 – 60 = 130
FCT 75% = Fcrep + 0,75 (FC max – FC repouso)
(Araújo CGS, p .37)
FREQUÊNCIA CARDÍACA
• Desta forma 75 % da FCT teria valores semelhantes em
VO2 máx ou seja 75 % da FCT seria igual a 75% do
VO2max. Contudo isto só se verificaria em exercício de
moderada para alta intensidade para intensidade baixa
possui uma diferença fortíssima.
• Faixa da Freqüência cardíaca de treinamento - seria mais
indicado
(Araújo CGS, p .37)
FREQUÊNCIA CARDÍACA
Freqüência cardíaca é extremamente útil para a prescrição do
treinamento, associando fortemente com o trabalho cardíaco ou
ao stress imposto ao coração. Isoladamente,ela é um bom
preditor para do consumo de oxigênio pelo coração bem como o
fluxo sangüíneo coronariano. Contudo o gasto metabólico pode
variar significativamente.
A freqüência cardíaca é afetada pelo ambiente e altitude
FC mais baixa indica um efeito do treinamento já que o VE
melhorando a distribuição sangüínea; reduzindo a FC do
exercício e da recuperação.
(Araújo CGS, p .37)
FREQUÊNCIA CARDÍACA
O aumento FC esta relacionada com a
temperatura ambiente e volume plasmático. Se
a temperatura aumenta a maior distribuição do
sangue pela periferia para que haja dissipação
do calor por evaporação, condução e convecção.
Desta forma um menor volume de sangue
circulante, com menos sangue retornando ao
coração causando um menor diástole terminal e
conseqüentemente um menor VE. Para tanto é
importante que FC aumente para manter o Q.
(Araújo CGS, p .37)
PERCENTUAL FREQUÊNCIA
CARDÍACA
Segundo ACSM – para o treino aeróbico FC SERIA DE
60 a 90 % FC Max ou 50 a 85 % do VO2max.
A FC reserva é bem associada ao VO2max.
Exemplo Trabalho aeróbico entre 60 a 80 % da FCr,
individuo de 30 anos com Fcrep = 60
DENADAI et al. (2000)
PERCENTUAL FREQUÊNCIA
CARDÍACA
FCr = Fcmax – FCrep = (220 – 30) - 60 = 130 bpm
FCT 60% = Fcrep + 0,60 (FC max – FC repouso) –---60 + 0,60 x 130 = 138 limite inferior
FCT 80% = Fcrep + 0,80 (FC max – FC repouso) –---60 + 0,80 x 130 = 164 limite superior
DENADAI et al. (2000)
PERCENTUAL FREQUÊNCIA
CARDÍACA
Segundo Pollock (1990) um % FCr seria semelhante
ao % VO2 max, ou seja, trabalhar entre 60 a 80 % da
FCr iqual a trabalhar entre 60 e 80 % VO2max.
Não existe uma boa associação entre FC e LL.
FC e VO2 parecem estar bem associados seria uma
maneira valida de prescrição.
DENADAI et al. (2000)
REGULAÇÃO DA FREQUÊNCIA
CARDÍACA
• o coração possui duas formas de regulagem uma intrínseca
(atividade elétrica e autonômica) e outra extrínseca (inicio
do exercício antecipação).
• Impulso cardíaco
Nódulo S-A  atrios  Nódulo A-V  feixe de Hiss 
sistema de purkinje  ventriculos
• O ECG monitora a alteração de voltagem durante a
atividade elétrica do coração. Também informa a Fc
durante o exercício.
• O miocárdio possui um período reflatario onde são gastos
0,30 s para ocorrer outro estimulo proporcionando tempo
suficiente para o enchimento do ventrículo.
McArdle et al. (2002, p277)
REGULAÇÃO EXTRÍNSECA
Os sinais de controle cardiovascular tem
origem no Bulbo e percorrem os ramos
simpáticos e parassimpáticos. Os átrios
recebem
estimulação
simpática
e
parassimpático já o ventrículo recebe quase
que exclusivamente fibras simpática.
McArdle et al. (2002, p277)
REGULAÇÃO EXTRÍNSECA
• Influencia Simpática: o SN simpático libera as
catecolaminas adrenalina (efeito retardado liberada
pela supra renal) e noradrenalina esses hormônios
neurais fazem aumentar a contratilidade e aceleram a
despolarização S-A aumentando a Fc.
• Influencia parassimpático: a acetilcolina hormônio
liberado por influencia do SN parassimpático retarda o
ritmo da descarga S-A causando uma bradicardia
devido ao nervo vagal a função vagal não afeta a
contratilidade .
McArdle et al. (2002, p277)
REGULAÇÃO EXTRÍNSECA
• Catecolaminas – O treinamento de endurance provoca um
domínio vagal (parassimpático sobre a simpática interferindo no
ritmo cardíaco (bradicardia devido ao treinamento).
• Freqüência cardíaca de antecipação – descarga simpática e
redução do tônus vagal. Antes e um pique de 100m a Fc pode
alcançar 140 bpm devido ao influxo neural.
• O coração é ativado para o exercício: maior atividade simpática;
2) menor atividade parassimpática; 3) influxo proveniente do
comando central do cérebro; ativação dos receptores nas
articulações e músculos à medida que inicia o exercício.
McArdle et al. (2002, p277)
REGULAÇÃO EXTRÍNSECA
• Em corria de 3600 m a Fc pode alcançar 180 bpm em 30 s.
• O bulbo recebe informação ou Influxo dos barorecptores do seio
carotídeo e da croça da aorta eles respondem a mudança na
pressão arterial. O bulbo também atua como centro integrador e de
coordenação.
•
Influxo periférico: o bulbo recebe influxo dos mecanoreceptores e
dos receptores químicos nos vaso sangüíneo os barorecptores
previnem níveis elevados de pressão arterial.
• A noradrenalina (ação simpática) atua como vasoconstritor (fibras
adrenérgicas), enquanto aceticolina (fibras colinérgicas) promovem
vasodilatação
McArdle et al. (2002, p277)
REGULAÇÃO EXTRÍNSECA
• Influencia Simpática: Tem duas ações o simpático sobre
a regulação do fluxo sangüíneo uma realizada pelas
fibras adrenergicas do SN simpático que libera
noradrenalina (vasiconstritora) e fibras colinergicas
que libera a acetilcolina (vasodilatadora).
• Influência Parassimpática – liberam um neurohormonio acetilcolina que retarda o ritmo cardíaco
promovendo bradicardia.
• Fluxo =
pressão
Resistência
McArdle et al. (2002, p277)
REGULAÇÃO EXTRÍNSECA
• Lei de Poiseuille – expressa a relação entre
diferencial de pressão(gradiente) , a resistência e
o fluxo em um vaso cilíndrico.
• Fluxo = gradiente de pressão x raio do vaso4
Comprimento do vaso x viscosidade
• Esta lei demonstra que uma vasodilatação e uma
vasoconstrição altera significativamente o fluxo
de sangue.
McArdle et al. (2002, p277)
DÉBITO CARDIACO – DC ou Q
• Q = (L/min) = FC (batimentos/min) x VE (mL/batimento)
• Para uma mesma carga de trabalho submáxima um
treinado possui uma menor VE e uma menor FC e um Q
maior.
• Em repouso existe pouca diferença entre treinado e
destreinado – geralmente um Q = 5 a 6 L/min.
• Em treinados o Q pode chegar a 30 a 40 L/min; em
destreinados 20 a 25 L/min.
FOSS ET AL. (2000, P. 211)
DÉBITO CARDIACO – DC ou Q
• Quanto mais alto o Q maior a potência aeróbica máxima
(VO2max)
• As mulheres possuem um Q mais alto para uma mesma carga de
trabalho (VO2); pode chegar a 1,5 1,75L/min. Devido ao fato das
mulheres possuírem uma menor quantidade de hemoglobina
dificultando a capacidade de carrear oxigênio; Q máximo das
mulheres é menor do que dos Homens.
•
O VE (mL/min) deverá ser transformado para L/min.
• Exercício de 5 a 10 min submáximo: Q mantem-se constante,
devido ao fato de a FC aumentar e VE diminuir.
FOSS ET AL. (2000, P. 211)
DÉBITO CARDIACO – DC ou Q
• Exercício de 30 a 60 min submáximo:ocorre o mesmo fenômeno,
contudo, não surpreendente encontrarmos FC max no final da
competição (maratono o individuo fica com a FC max por 2 h 30 min
com um Q constante já que VE diminui na mesma magnitude);
•
Para avaliar o Q temos: ecocardiografia, fluxometria Doppler e
reinalação de CO2 (a mais utilizada hoje em dia)
• A Palpação pela carótida da FC não pode ser muito pressionada pois
pode ter um reflexo dos barreptores.
• A FC de recuperação deve ser medida nos primeiros quinze
segundos pois a uma considerável variação Fc após o exercício.
FOSS ET AL. (2000, P. 211)
DÉBITO CARDIACO – DC ou Q
• Quando Fc passa de uma posição reclinada, para sentado e
depois em pé sua freqüência aumenta de 50 para 55 e para
60 em pé porque o seu volume de ejeção caiu (mecanismo
de Frank starling). Isto é para manter o seu debito cardíaco.
• O tempo inteiro a FC esta aumentando no exercício para
incrementos contínuos de estímulos para que o seu Q
mantem-se constante já que também aumenta o Volume
de ejeção.
• O Q aumenta para suprir de sangue e oxigênio e
nutrientes os músculos e retirar os subprodutos da
degradação metabólica.
WILMORE E COSTILL (2000)
DÉBITO CARDIACO – DC ou Q
• Na natação o Q é um pouco menor devido ao
maior volume de ejeção porque o Volume de
ejeção é maior (135L/min ) e a freqüência para
uma mesma carga seria menor do que esportes
como corrida e ciclismo.
• No inicio do exercício Q aumenta devido ao
aumento da FC e Volume de ejeção mas quando
alcança a 40 a 60 % do VO2máx o aumento do Q
é devido a FC.
WILMORE E COSTILL (2000)
DÉBITO CARDIACO – DC ou Q
• O Q em repouso é de 5L/min treinados e não
treinados – para cada litro de sangue temos
200 ml de oxigênio.
• O aumento no Q máximo aprimora
diretamente a capacidade de circular oxigênio;
MCARDLE et al (2002)
DÉBITO CARDIACO – DC ou Q
• O Q relaciona-se em uma proporção de 6: 1
com o VO2máx, para cada litro que aumenta
no Q aumenta 6 litros na capitação máxima de
oxigênio.
• O Q é menor nas mulheres pois possuem uma
menor parcela de hemoglobina 10% a menos
para compensar esta diferença temos que
aumentar o Q.
MCARDLE et al (2002)