No dia 10/12, ocorreu o segundo seminário da disciplina. Quatro grupos apresentaram artigos relacionados a sistema cardiovascular, renal, entre outros.
Um dos artigos apresentados foi sobre os efeitos do treinamento físico sobre os parâmetros cardiovasculares, desordens lipídicas e função endotelial.
O estudo teve 70 participantes com DAC, divididos em dois grupos, o grupo controle com 37 pacientes com DAC e sedentários, e o grupo intervenção com 33 pacientes que fizeram 3 semanas de exercício físico no programa de reabilitação cardiovascular e 3 semanas em casa. O treinamento consistiu em 45 minutos em uma esteira, bicicleta ou a pé, 3 vezes por semana. Foram mensurados parâmetros lipídicos, cardiovasculares e concentração de óxido nitroso antes e depois da intervenção de 6 semanas.
O treinamento reduziu significativamente IMC após as 6 semanas, em relação ao grupo controle, mas não houve diferença significativa no peso corporal e relação cintura-quadril.
O treinamento físico também reduziu significativamente pressão arterial (PAS e PAD) e frequência cardíaca. Houve diminuição significativa dos triglicerídeos e um aumento do HDL após as 6 semanas de treinamento.
Como conclusão, o treinamento físico pode melhorar a PA em pacientes com DAC estávael, reduzindo a necessidade de medicação, e induzem favoravelmente parâmetros cardiovasculares, perfil lipídico e função endotelial.
tudo sobre fisiologia do exercício
Blog criado para as postagens das aulas de Fisiologia do Exercício da UFRGS!
quinta-feira, 19 de dezembro de 2013
Criança e Idoso
Criança:
Crianças possuem o mesmo padrão de resposta ao incremento de carga do que adultos, mas o défict de O2, e o EPOC são menores. Isso significa que a resposta oxidativa de crianças é melhor do que a de adultos. O auge do potencial aeróbio é em torno de 20 anos de idade.
Crianças acumulam pouco lactato, indicando a pouca utilização do metabolismo anaeróbio lático.A baixa atividade da PFK (fosfofrutoquinase) também aponta a baixa atividade glicolítica na infância.
A LDH converte piruvato em lactato; crianças formam menos lactato, tendo baixa capacidade anaeróbia. Como não têm boa atividade glicolítica anaeróbia, a resposta aeróbia é acelerada. Assim, crianças realizam atividades de baixa intensidade e longa duração - ativando a via aeróbia lipolítica - ou de alta intensidade e baixa duração - ativando a via ATP-CP.
Treinamento de alta intensidade em crianças
O treinamento provoca microlesões, que são superadas. Quando o indivíduo entra na puberdade, seu organismo se encontra degradado por tais microlesões provocadas na infância, o que aumenta o risco de sofrer lesões.
VO2 máximo e maturação
VO2 máximo absoluto: Meninos tem um aumento mais acelerado de VO2 máximo no estirão puberal, devido ao aumento da massa muscular
VO2 máximo relativo: A partir da puberdade, ocorre aumento da massa adiposa das meninas, de forma que o VO2 máximo diminua quando relativizado pela massa.
Com o envelhecimento, ocorre queda do VO2 máximo de cerca de 7 ml.kg-1.min-1 por década, graças ao processo de sarcopenia, em que há perda progressiva de sarcômeros. Há perda de fibras do tipo II, levando à perda de potência muscular no envelhecimento. Por isso, o treinamento de força é recomendado para idosos.
Treinamento de alta intensidade em crianças
O treinamento provoca microlesões, que são superadas. Quando o indivíduo entra na puberdade, seu organismo se encontra degradado por tais microlesões provocadas na infância, o que aumenta o risco de sofrer lesões.
Idoso
Sistema Ósseo
Sistema Ósseo
A matriz óssea é composta por cristais de hidroxiapatita, que contém cálcio em sua estrutura e são anisotrópicos. Quando comprimidos, esses cristais sofrem deformação e geram uma voltagem (mV) - pelo chamado efeito piezoelétrico -, que atrai íons Ca+2 para a estrutura óssea estimulada mecanicamente.
Segundo a lei de Wolff, a tensão imposta aos ossos gera modificações em seu tamanho, forma e densidade. Quando um osso é estimulado mecanicamente transversalmente, há aumento da atividade osteoclástica na área pressionada e aumento da atividade osteoblástica da área contralateral.
Os osteoclastos removem o cálcio da matriz óssea - gerando cavitações ósseas - e o joga na circulação sanguínea para melhorar o nível de cálcio circulante. A atividade osteoclástica cessa quando o nível de cálcio circulante volta ao normal. Os osteoblastos, por outro lado, reconstituem a matriz óssea, captando cálcio da corrente sanguínea.
O treinamento físico causa microdeformações ósseas e o impacto - efeito piezoelétrico - gera estímulos para aumentar a captação de cálcio pelos osteoblastos. Assim, pelo envergamento ósseo e pela lei de Wolff, ocorre aumento da densidade mineral óssea com a realização de exercícios. É importante que, aliada ao exercício, o indivíduo tenha uma dieta rica em cálcio, para que sempre haja oferta de cálcio circulante disponível.
Com o envelhecimento, a atividade osteoblástica e a captação intestinal de cálcio diminuem. Além disso, devido à diminuição dos níveis de estrógeno em mulheres amenorreicas, em alguns casos, é recomendada a reposição hormonal para que ocorra a manutenção da densidade mineral óssea.
Sistema Gastrointestinal
Digestão mecânica e química
A digestão e a absorção começam na boca, onde pouca glicose é absorvida. A presença do alimento na boca, aliada aos sentidos da visão e do olfato, estimulam as glândulas salivares a secretarem saliva, que contém a enzima amilase salivar (ptialina). Tal enzima digere amido e outros polissacarídeos, reduzindo-os em moléculas de maltose (dissacarídeos). Os sais presentes na saliva neutralizam substâncias ácidas e mantêm um pH levemente ácido, ideal para a ação da ptialina.
O alimento chega ao estômago na forma de bolo alimentar e entra em contato com o suco gástrico, que contém pepsina, cuja função é digerir proteínas em peptídeos pequenos. A ação do suco gástrico pode lesar e até matar as células da mucosa estomacal, porém, são totalmente reconstituídas a cada três dias. Assim, o bolo alimentar é acidificado e transformado em quimo, que passa por um esfíncter muscular, denominado piloro, e vai para o intestino delgado.
O intestino delgado é dividido em três partes: duodeno, jejuno e íleo. A digestão do quimo ocorre no duodeno e nas primeiras porções do jejuno. No duodeno, atua o suco pancreático - produzido pelo pâncreas, contndo enzimas digestivas, como amilase pancreática, lipase pancreática, tripsinogênio, quimiotripsinogênio e nucleases -, e a bile, que é produzida no fígado e armazenada na vesícula biliar, possuindo função de emulsionar as gorduras (separá-las do meio líquido). A bile entra no duodeno pelo esfíncter de Oddi, e o suco pancreático pelo ducto pancreático.
A maior parte dos nutrientes é absorvida pela mucosa do intestino delgado, de onde são liberados para a corrente sanguínea. Os aminoácidos e carboidratos simples atravessam as células intestinais e passam para o sangue, apesar de grande parte dos aminoácidos começarem a ser absorvidos no estômago. A gordura é transportada pelo sistema linfático até a corrente sanguínea, na forma de lipoproteínas (quilomicrons, LDL, HDL).
Hormônios da digestão
Durante a digestão, ocorre a formação dos seguintes hormônios:
- Gastrina: produzida no estômago e com ação no próprio estômago. Estimula a produção de suco gástrico;
- Secretina: produzida no intestino e com ação no pâncreas. Estimula a liberação de bicabornato;
- Colecistoquinina: produzida no intestino e com ação no pâncreas e vesícula biliar. Estimula a liberação de bile e enzimas pancreáticas;
- Enterogastrona: produzida no intestino e com ação no estômago. Inibe a motilidade gástrica.
Desta forma, a importância do estudo do IG e da CG dos alimentos está relacionada aos possíveis efeitos preventivos e terapêuticos de dietas com baixo IG para indivíduos portadores de doenças crônicas não transmissíveis, principalmente a obesidade.
Adaptações provocadas pelo exercício
O exercício intenso, com VO2 máximo acima de 70%, a motilidade gastrointestinal diminui, enquanto o exercício de baixa intensidade promove uma maior velocidade de digestão.
Exercício = ativação simpática + redução parassimpática.
Os fatores que afetam a regulação do sistema gastrointestinal são:
- A composição do alimento (por exemplo, gordura dificulta digestão);
- Temperatura (água fria é mais facilmente digerida);
- Volume (alto volume dificulta esvaziamento gástrico).
Com o treinamento, há maior motilidade gastrointestinal, maior secreção de muco – que leva a uma maior proteção estomacal -, maior irrigação tecidual – melhorando o processo absortivo no intestino -, ação anti-ulcerogênica e menos constipação. O exercício físico também diminui a concentração de grelina acilada, hormônio da fome que tem papel no sistema nervoso central, diminuindo a fome.
A digestão e a absorção começam na boca, onde pouca glicose é absorvida. A presença do alimento na boca, aliada aos sentidos da visão e do olfato, estimulam as glândulas salivares a secretarem saliva, que contém a enzima amilase salivar (ptialina). Tal enzima digere amido e outros polissacarídeos, reduzindo-os em moléculas de maltose (dissacarídeos). Os sais presentes na saliva neutralizam substâncias ácidas e mantêm um pH levemente ácido, ideal para a ação da ptialina.
O alimento chega ao estômago na forma de bolo alimentar e entra em contato com o suco gástrico, que contém pepsina, cuja função é digerir proteínas em peptídeos pequenos. A ação do suco gástrico pode lesar e até matar as células da mucosa estomacal, porém, são totalmente reconstituídas a cada três dias. Assim, o bolo alimentar é acidificado e transformado em quimo, que passa por um esfíncter muscular, denominado piloro, e vai para o intestino delgado.
O intestino delgado é dividido em três partes: duodeno, jejuno e íleo. A digestão do quimo ocorre no duodeno e nas primeiras porções do jejuno. No duodeno, atua o suco pancreático - produzido pelo pâncreas, contndo enzimas digestivas, como amilase pancreática, lipase pancreática, tripsinogênio, quimiotripsinogênio e nucleases -, e a bile, que é produzida no fígado e armazenada na vesícula biliar, possuindo função de emulsionar as gorduras (separá-las do meio líquido). A bile entra no duodeno pelo esfíncter de Oddi, e o suco pancreático pelo ducto pancreático.
A maior parte dos nutrientes é absorvida pela mucosa do intestino delgado, de onde são liberados para a corrente sanguínea. Os aminoácidos e carboidratos simples atravessam as células intestinais e passam para o sangue, apesar de grande parte dos aminoácidos começarem a ser absorvidos no estômago. A gordura é transportada pelo sistema linfático até a corrente sanguínea, na forma de lipoproteínas (quilomicrons, LDL, HDL).
Durante a digestão, ocorre a formação dos seguintes hormônios:
- Gastrina: produzida no estômago e com ação no próprio estômago. Estimula a produção de suco gástrico;
- Secretina: produzida no intestino e com ação no pâncreas. Estimula a liberação de bicabornato;
- Colecistoquinina: produzida no intestino e com ação no pâncreas e vesícula biliar. Estimula a liberação de bile e enzimas pancreáticas;
- Enterogastrona: produzida no intestino e com ação no estômago. Inibe a motilidade gástrica.
Depois de nove horas, os restos da alimentação chegam ao intestino grosso e podem permanecer nele por até três dias. Nessa parte do intestino ocorre, principalmente, absorção de água. A ingestão alimentar causa diminuição das respostas vagais e aumento da resposta de saciedade, o que aumenta a atividade parassimpática de absorção. A secreção de CCK, PYY e GLP1 são um sinal para parar de comer.
Erros inatos do metabolismo
Com a falta de lactase, a galactose e a glicose não são digeridas. Assim, não há quebra da lactose, gerando diarreia ácida espumosa.
Índice Glicêmico e Carga Glicêmica
O índice glicêmico (IG) refere-se à velocidade com que um nutriente - o carboidrato - é transformado em glicose. A carga glicêmica é medida por: IG do alimento x quantidade de carboidrato do alimento/100.
Erros inatos do metabolismo
Com a falta de lactase, a galactose e a glicose não são digeridas. Assim, não há quebra da lactose, gerando diarreia ácida espumosa.
Índice Glicêmico e Carga Glicêmica
O índice glicêmico (IG) refere-se à velocidade com que um nutriente - o carboidrato - é transformado em glicose. A carga glicêmica é medida por: IG do alimento x quantidade de carboidrato do alimento/100.
Quando o índice glicêmico está alto, ocorre uma grande e rápida liberação de insulina, que pode causar acúmulo de gordura (glicogênio e TAG). Por isso, pode ocorrer um quadro de hipoglicemia, uma vez que os níveis de glicose no sangue ficam baixos.
Desta forma, a importância do estudo do IG e da CG dos alimentos está relacionada aos possíveis efeitos preventivos e terapêuticos de dietas com baixo IG para indivíduos portadores de doenças crônicas não transmissíveis, principalmente a obesidade.
Adaptações provocadas pelo exercício
O exercício intenso, com VO2 máximo acima de 70%, a motilidade gastrointestinal diminui, enquanto o exercício de baixa intensidade promove uma maior velocidade de digestão.
Exercício = ativação simpática + redução parassimpática.
Os fatores que afetam a regulação do sistema gastrointestinal são:
- A composição do alimento (por exemplo, gordura dificulta digestão);
- Temperatura (água fria é mais facilmente digerida);
- Volume (alto volume dificulta esvaziamento gástrico).
O fluxo sanguíneo esplâncnico (FSE) se refere ao fluxo sanguíneo da região abdominal. Quanto mais intenso o exercício, menor o FSE, pois esse tipo de exercício direciona o sangue para os músculos da periferia.
Sistema Renal e Termorregulação
Sistema Renal
Aproximadamente, 1800 litros de sangue passam pelos rins diariamente, chegando até eles pela artéria renal. Esta se bifurca e origina a arteríola aferente, que se enovela, formando o glomérulo, do qual sai a arteríola eferente. O glomérulo é envolto pela cápsula de Bowman, da qual sai o túbulo contorcido proximal, que tem continuidade com a alça de Henle, seguida pelo túbulo contorcido distal, tubo coletor, que conduz o filtrado até a pelve renal. A partir daí, a urina é conduzida pelo ureter até a bexiga, sendo eliminada pela uretra.
O fluxo de sangue no glomérulo gera uma pressão glomerular, dependendo da resistência oferecida e, quanto maior a pressão glomerular, maior a taxa de filtração glomerular. São produzidos, aproximadamente, 180 litros de filtrado glomerular por dia, do qual 168L são reabsorvidos, havendo eliminação de cerca de 2L de urina.
Regulação da reabsorção no néfron
ADH: hormônio antidiurético, produzido pelo hipotálamo e secretado pela hipófise. Sua secreção é estimulada pelo aumento da osmolaridade plasmática. Ativa aquaporinas no túbulo contorcido proximal, para a reabsorção de água.
Renina: enzima proteolítica secretada pelas células justaglomerulares, que possuem grânulos de renina no seu interior. Essas células são sensíveis ao fluxo e, quando ele diminui, renina é liberada. A renina cliva o angiotensinogênio, formando angiotensina I, convertida em angiotensina II pela enzima cininase II ou ECA (enzima conversora de angiotensina). A angiotensina II age sobre as arteríolas do rim, vasodilatando a aferente e vasoconstritando a eferente, aumentando a pressão glomerular, compensando a queda anterior da pressão. Também age sobre a suprarrenal, para a produção de aldosterona, que estimula a reabsorção de sódio e água.
Os prilatos - como captopril, enalapril e ramipril - são bloqueadores da ECA, utilizados como drogas anti-hipertensivas, pois impedem a síntese de angiotensina II e seu efeito vasoconstritor, além de evitar o estímulo para a secreção de aldosterona.
O suor contém água e poucos eletrólitos, possuindo função de termorregulação por evaporação. Ocorre transferência de calor por convecção do músculo para o sangue, aquecendo a glândula sudorípara - ativada por catecolaminas - que, por sua vez, passa a captar água do sangue, produzindo gotículas de suor, que evaporam, retirando calor da superfície da pele. Se o suor não evaporar ou evaporar pouco, a temperatura corporal aumenta mais. Isso ocorre quando a umidade relativa do ar está muito alta ou quando a roupa cria um microclima entre sobre a pele.
Controle da temperatura
No calor, ocorre:
- Sudorese;
- Vasdilatação: para o calor ser eliminado mais facilmente, com o sangue mais próximo da superfície.
Aproximadamente, 1800 litros de sangue passam pelos rins diariamente, chegando até eles pela artéria renal. Esta se bifurca e origina a arteríola aferente, que se enovela, formando o glomérulo, do qual sai a arteríola eferente. O glomérulo é envolto pela cápsula de Bowman, da qual sai o túbulo contorcido proximal, que tem continuidade com a alça de Henle, seguida pelo túbulo contorcido distal, tubo coletor, que conduz o filtrado até a pelve renal. A partir daí, a urina é conduzida pelo ureter até a bexiga, sendo eliminada pela uretra.
O fluxo de sangue no glomérulo gera uma pressão glomerular, dependendo da resistência oferecida e, quanto maior a pressão glomerular, maior a taxa de filtração glomerular. São produzidos, aproximadamente, 180 litros de filtrado glomerular por dia, do qual 168L são reabsorvidos, havendo eliminação de cerca de 2L de urina.
ADH: hormônio antidiurético, produzido pelo hipotálamo e secretado pela hipófise. Sua secreção é estimulada pelo aumento da osmolaridade plasmática. Ativa aquaporinas no túbulo contorcido proximal, para a reabsorção de água.
Renina: enzima proteolítica secretada pelas células justaglomerulares, que possuem grânulos de renina no seu interior. Essas células são sensíveis ao fluxo e, quando ele diminui, renina é liberada. A renina cliva o angiotensinogênio, formando angiotensina I, convertida em angiotensina II pela enzima cininase II ou ECA (enzima conversora de angiotensina). A angiotensina II age sobre as arteríolas do rim, vasodilatando a aferente e vasoconstritando a eferente, aumentando a pressão glomerular, compensando a queda anterior da pressão. Também age sobre a suprarrenal, para a produção de aldosterona, que estimula a reabsorção de sódio e água.
Sistema Renal durante o exercício:
Fluxo sanguíneo renal (FSR): não muda até, aproximadamente, 50% do VO2 máximo. A partir daí, começa a cair, devido à vasoconstrição da artéria renal. Após a interrupção do teste, o FSR continua caindo por um tempo e depois se recupera, fazendo um pico de fluxo acima dos valores normais.
Filtração glomerular (FG): se mantém constante até 50% do VO2 máximo e, depois, começa a cair em proporção menor do que o FSR, devido à renina liberada pelas células justaglomerulares, provocando vasodilatação da arteríola aferente e vasoconstrição da eferente. A FG continua caindo após o exercício e faz um pico depois de horas.
Produção de urina (PU): não se altera até 50% do VO2 máximo. A partir daí, cai em maior proporção do que o FSR, pois a reabsorção de água aumenta, devido ao aumento do ADH e da aldosterona. A produção de urina estabiliza em um nível baixo e, após a recuperação, volta a aumentar até o nível normal.
Filtração glomerular (FG): se mantém constante até 50% do VO2 máximo e, depois, começa a cair em proporção menor do que o FSR, devido à renina liberada pelas células justaglomerulares, provocando vasodilatação da arteríola aferente e vasoconstrição da eferente. A FG continua caindo após o exercício e faz um pico depois de horas.
Produção de urina (PU): não se altera até 50% do VO2 máximo. A partir daí, cai em maior proporção do que o FSR, pois a reabsorção de água aumenta, devido ao aumento do ADH e da aldosterona. A produção de urina estabiliza em um nível baixo e, após a recuperação, volta a aumentar até o nível normal.
Termorregulação:
Controle da temperatura
No calor, ocorre:
- Sudorese;
- Vasdilatação: para o calor ser eliminado mais facilmente, com o sangue mais próximo da superfície.
No frio, ocorre:
- Tremores: ação muscular involuntária ritmada;
- Vasoconstrição: para evitar que o sangue aflore;
- Piloereção: aumenta a espessura da camada de ar sobre a pele, mas não é eficiente em humanos.
- Tremores: ação muscular involuntária ritmada;
- Vasoconstrição: para evitar que o sangue aflore;
- Piloereção: aumenta a espessura da camada de ar sobre a pele, mas não é eficiente em humanos.
Sistema Respiratório: Regulação Neural da Ventilação
No centro cardiorrespiratório, localizado no bulbo, há uma zona quimiossensível, integrada com os quimioceptores do arco aórtico e do seio carotídeo. Os quimioceptores são estimulados pela queda de PO2, aumento de PCO2 e de H+, gerando estímulo para o aumento da ventilação.
A zona quimiossensível, por sua vez, é sensível a H+ e a CO2. A barreira hematoencefálica é impermeável ao H+. Assim, quando o CO2 a atravessa, reage com água, formando H2CO3 que se dissocia em íons H+ e HCO3-, de forma que esses íons H+ estimulem a ventilação, juntamente com o CO2.
A partir disso, entende-se porque não é possível fazermos bloqueio ventilatório por muito tempo, já que a diminuição de PO2 e o aumento de PCO2 e de H+ dão um potente estímulo para a ventilação.
Em caso de hiperventilação voluntária, há inibição da ventilação logo após, pelo aumento da PO2 e diminuição da PCO2 e do H+ Por isso, mergulhadores costumam realizar hiperventilação antes de mergulhar, para conseguirem ficar mais tempo submersos.
A função da ventilação é eliminar CO2. Pequenas variações na PCO2 geram grande efeitos na regulação da ventilação, pois ela trabalha em uma faixa muito mais restrita do que a PO2.
O gráfico abaixo, que apresenta as curvas de concentração de lactato, VCO2, VO2, VE, pH e PCO2 em um teste com carga progressiva.
No gráfico acima, a produção de CO2 (VCO2) aumenta com o incremento de carga de trabalho, por causa do aumento da atividade oxidativa e do consumo de oxigênio. A partir do 1º limiar de lactato, a VCO2 aumenta em maior proporção, devido ao tamponamento de H+. Esse íon - cuja concentração aumenta devido ao maior aumento da concentração de lactato - reage com HCO3- -, formando H2CO3 no sangue. Este é captado pela hemácia e convertido, pela enzima anidrase carbônica, em água e CO2, liberados no plasma.
A ventilação (VE) aumenta desde o início do exercício por um estímulo neural adrenérgico, pela ativação de mecanoceptores articulares e pelo aumento da VCO2. A partir do 1º limiar de lactato, a ventilação aumenta em maior proporção - na mesma proporção que a VCO2 -, estimulada pelo aumento da produção de CO2, devido ao tamponamento de H+. A partir do 2º limiar de lactato, a ventilação aumenta ainda mais, pelo maior aumento da concentração de íons hidrogênio.
Com o treinamento, a ventilação em diferentes cargas de trabalho tende a diminuir e os limiares ventilatórios (LV1 e LV2) são deslocados para cargas mais elevadas.
O pH é constante até o 1º limiar de lactato, pois a concentração de lactato é constante. A partir desse ponto, o pH cai, e tem queda ainda mais acentuada após o 2º limiar de lactato, pelo aumento dos íons H+.
A pressão de CO2 (PCO2) se mantém até o 2º limiar de lactato, pois a produção de CO2 e a ventilação aumentam na mesma proporção. A partir daí, a pressão de CO2 cai, pois a ventilação aumenta mais do que a produção do gás.
A VVM (ventilação voluntária máxima) é sempre maior do que a VE máxima atingida no teste, indicando que a ventilação não limita desempenho. As limitações metabólica muscular e de bombeamento cardiovascular provocam a maior parte dos processos que levam à fadiga.
A zona quimiossensível, por sua vez, é sensível a H+ e a CO2. A barreira hematoencefálica é impermeável ao H+. Assim, quando o CO2 a atravessa, reage com água, formando H2CO3 que se dissocia em íons H+ e HCO3-, de forma que esses íons H+ estimulem a ventilação, juntamente com o CO2.
A partir disso, entende-se porque não é possível fazermos bloqueio ventilatório por muito tempo, já que a diminuição de PO2 e o aumento de PCO2 e de H+ dão um potente estímulo para a ventilação.
Em caso de hiperventilação voluntária, há inibição da ventilação logo após, pelo aumento da PO2 e diminuição da PCO2 e do H+ Por isso, mergulhadores costumam realizar hiperventilação antes de mergulhar, para conseguirem ficar mais tempo submersos.
A função da ventilação é eliminar CO2. Pequenas variações na PCO2 geram grande efeitos na regulação da ventilação, pois ela trabalha em uma faixa muito mais restrita do que a PO2.
A ventilação (VE) aumenta desde o início do exercício por um estímulo neural adrenérgico, pela ativação de mecanoceptores articulares e pelo aumento da VCO2. A partir do 1º limiar de lactato, a ventilação aumenta em maior proporção - na mesma proporção que a VCO2 -, estimulada pelo aumento da produção de CO2, devido ao tamponamento de H+. A partir do 2º limiar de lactato, a ventilação aumenta ainda mais, pelo maior aumento da concentração de íons hidrogênio.
Com o treinamento, a ventilação em diferentes cargas de trabalho tende a diminuir e os limiares ventilatórios (LV1 e LV2) são deslocados para cargas mais elevadas.
A pressão de CO2 (PCO2) se mantém até o 2º limiar de lactato, pois a produção de CO2 e a ventilação aumentam na mesma proporção. A partir daí, a pressão de CO2 cai, pois a ventilação aumenta mais do que a produção do gás.
A VVM (ventilação voluntária máxima) é sempre maior do que a VE máxima atingida no teste, indicando que a ventilação não limita desempenho. As limitações metabólica muscular e de bombeamento cardiovascular provocam a maior parte dos processos que levam à fadiga.
Sistema Respiratório
Difusão de gases
Ao nível do mar, a pressão atmosférica é de 760mmHg, e é o somatório das pressões parciais dos gases que compõem o ar atmosférico. Observe abaixo alguns valores correspondentes à diferentes pressões ao nível do mar.
- PatmO2 (pressão atmosférica de O2 , ao nível do mar, é de, aproximadamente, 160 mmHg, correspondente a 20,96% da pressão atmosférica.
- PAO2 (pressão alveolar de O2) ≅ 105mmHg
- PACO2 (pressão alveolar de CO2) ≅ 40mmHg
- PaO2 (pressão arterial de O2) ≅ 105mmHg
- PaCO2 (pressão arterial de CO2) ≅ 40mmHg
- PVO2 (pressão venosa de O2) ≅ 40mmHg
- PVCO2 (pressão venosa de CO2) ≅ 44mmHg
A difusão do oxigênio é feita do alvéolo para o capilar - que contém sangue venoso - seguindo o gradiente pressórico. E a difusão do gás carbônico é feita do capilar para o alvéolo, também conforme o gradiente de pressão. Quando as pressões de O2 do alvéolo e do sangue - agora arterial - se igualarem, bem como as pressões de CO2 de ambos os meios, o sistema entra em equilíbrio e a difusão cessa.
O oxigênio transportado no sangue pode estar dissolvido no plasma ou ligado à hemogloblina, a qual é uma proteína tetramérica que apresenta 4 subunidades, cada uma das quais se ligam a uma molécula de O2.
A hemoglobina só começa a liberar O2 quando a PO2 do sangue diminui até certo nível.
- Fatores que diminuem a afinidade da hemoglobina pelo O2: aumento da PCO2, da temperatura, da concentração de H+ e de 2,3-DPG, provocando deslocamento da curva para a direita. Assim, o oxigênio é liberado mais facilmente. No exercício, ocorre aumento de temperatura sanguínea, da concentração de H+ e de 2,3-DPG (metabólito da glicose).
- Fatores que aumentam a afinidade da hemoglobina pelo O2: diminuição da PCO2, da temperatura, da concentração de H+ e de 2,3-DPG, deslocando a curva para a esquerda. Desta forma, a hemoglobina libera oxigênio mais dificilmente.
Efeitos da altitude sobre a saturação da hemoglobina
Com o aumento da altitude, a pressão atmosférica diminui, diminuindo também a PatmO2, a PAO2 e a PaO2, pois são dependentes diretas da pressão atmosférica. Até 1500m de altitude, a saturação da hemoglobina não é alterada. A partir dessa altitude, a cada 1000m, há diminuição de 10% do VO2 máximo, devido à diminuição da saturação de hemoglobina.
A curto prazo, pela diminuição da PaO2, os quimioceptores do arco aórtico, do seio carotídeo e do sistema bulbar são ativados, provocando aumento reflexo da ventilação (taquipneia), eliminando mais CO2, levando à alcalose respiratória, pela menor formação de H+. Este íon é proveniente da dissociação do H2CO3, o qual é produto da reação do CO2 com a água.
A médio prazo, há aumento da excreção de HCO3- e água pela urina, para controle da alcalose respiratória e geração de hemoconcentração. Assim, as hemácias ficam mais perto umas das outras, facilitando o processo difusional de gases. Por outro lado, a viscosidade do sangue aumenta, levando a maior trabalho cardíaco, mais atrito contra a parede dos vasos e aumento do risco de trombose.
E a longo prazo, a produção de eritropoietina pelos rins aumenta, estimulando a medula óssea a produzir hemácias, aumentando o hematócrito. Também ocorre reposição de água, aumentando o volume sanguíneo.
O tempo necessário para esse processo de adaptação depende da altitude em que o indivíduo se encontra: até 1600m de altitude, uma semana de adaptação é suficiente. Acima disso, a cada 600m, adiciona-se mais uma semana.
O hematócrito aumenta no treinamento em altitude, mas competir logo após o retorno para altitudes mais baixas não é vantajoso, pois o músculo não está adaptado a usar todo o oxigênio transportado no sangue. O ideal é retornar mais tempo antes da competição - de 45 a 60 dias - e treinar em alta intensidade, para a capacidade oxidativa aumentar, aumentando o rendimento.
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