Respostas cardiovasculares ao esforço físico

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1 Respostas cardiovasculares ao esforço físico Prof. Gabriel Dias Rodrigues Doutorando em Fisiologia UFF Laboratório de Fisiologia do Exercício Experimental e Aplicada

2 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

3 Funções do sistema cardiorrespiratório Sistema respiratório O 2 CO 2 Sistema circulatório Sangue oxigenado e nutrientes UNIDADE ACOPLADA 1. Liberação de quantidade adequadas de O 2 para os músculos esqueléticos 2. Remover produtos de degradação metabólica dos tecidos corporais 3. Transporte de nutrientes 4. Termorregulação Powers & Howley, 2009

4 Organização do sistema circulatório Coração (bomba muscular) Artérias Veias Arteríolas Capilares Vênulas Hemodinâmica = Sistema fechado

5 Pequena e grande circulação Powers & Howley, 2009

6 Duas bombas Veia cava superior Veias pulmonares Átrio direito Válvula tricúspide Ventrículo direito Veia cava inferior Ateria aorta Ateria pulmonar Veias pulmonares Átrio esquerdo Válvula pulmonar Válvula mitral Válvula aórtica Ventrículo esquerdo Músculo cardíaco Septo interventricular Powers & Howley, 2009

7 Powers & Howley, 2009

8 Lei de Poiseuille Sutera & Skalak, 1993

9 Hemodinâmica Se o raio do vaso diminuir pela metade, a resistência aumenta 16 vezes (2 4 = 16) Powers & Howley, 2009

10 Powers & Howley, 2009

11 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

12 Ciclo cardíaco

13 Pressão arterial e fatores influenciadores Pressão arterial sistólica (PAS): pressão gerada durante a sístole (ejeção) ventricular Pressão arterial diastólica (PAD): pressão gerada durante a diástole (relaxamento) ventricular. Pressão arterial de pulso: diferença entre PAS e PAD (0,33) Pressão arterial média (PAM): Pressão média durante o ciclo cardíaco = PAD + 0,33 (pressão de pulso) PAM= débito cardíaco x resistência vascular total Powers & Howley, 2009 Frequência cardíaca X Volume sistólico Soma das resistências ao fluxo sanguíneo pelos vasos sistêmicos

14 Controle a curto prazo: atividade simpática Controle à longo prazo: rins controle do volume sanguíneo Aires, 2012

15 Aumento do volume de sanguíneo Aumento da frequência cardíaca Aumento do volume sistólico Aumento da pressão arterial Aumento da viscosidade sanguínea Aumento da resistência periférica Powers & Howley, 2009

16 Powers & Howley, 2009

17 Imagem: Interactive Physiology Benjamin Cummings and adam.com

18

19 Onda P: Despolarização atrial Complexo QRS: Despolarização ventricular Complexo ST: repolarização ventricular Powers & Howley, 2009

20 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.

21 Powers & Howley, 2009

22

23 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

24 E durante o exercício físico? Lance Armstrong Bed rest study Dr. Jere Mitchell

25 Exercício físico Demanda muscular de O 2 de 15 à 25 vezes em comparação ao repouso Débito cardíaco (FR x VS) Redistribuição de fluxo sanguíneo Fluxo sanguíneo cerebral adequado Manutenção da PA Powers & Howley, 2009

26 Débito cardíaco FC X VS Sistema nervoso parassimpático Sistema nervoso simpático Legenda Diminui o débito cardíaco: Aumenta o débito cardíaco: Powers & Howley, 2009

27 Powers & Howley, 2009

28 NE ACh Powers & Howley, 2009

29 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

30 estiramento Débito cardíaco FC X VS Força de contração VDF Sistema nervoso parassimpático Sistema nervoso simpático Frank- Starling Legenda Diminui o débito cardíaco: Aumenta o débito cardíaco: Powers & Howley, 2009

31 Regulação do volume sistólico 1)Volume diastólico final (VDF) ou pré carga VDF Alongamento das fibras cardíacas Lei de Frank-Starling Força de contração ventricular Aumenta o nº de interação entre as pontes cruzadas (miosina e actina) Powers & Howley, 2009

32 VDF X Retorno venoso 1) Venoconstrição simpática 2) Bomba muscular 3) Bomba respiratória Powers & Howley, 2009 Inspiração Maior pressão intratorácica Menor pressão intrabdominal

33 estiramento Débito cardíaco FC X VS Força de contração VDF PAM Sistema nervoso parassimpático Sistema nervoso simpático Frank- Starling Legenda Diminui o débito cardíaco: Aumenta o débito cardíaco: Powers & Howley, 2009

34 Pressão arterial média (aórtica) ou pós carga PAM VS Pressão aórtica Barreira para ejeção do sangue pelos ventrículos Powers & Howley, 2009

35 estiramento Débito cardíaco FC X VS Força de contração VDF PAM Sistema nervoso parassimpático Sistema nervoso simpático Frank- Starling Legenda Diminui o débito cardíaco: Aumenta o débito cardíaco:

36 Efeito da adrenalina-noroadrenalina circulante e estimulação simpática Fibra simpática VS Powers & Howley, 2009

37 Débito cardíaco e exercício físico Powers & Howley, 2009

38 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

39 Exercício físico Demanda muscular de O 2 de 15 à 25 vezes em comparação ao repouso Débito cardíaco (FR x VS) Redistribuição de fluxo sanguíneo Powers & Howley, 2009

40 Regulação do fluxo sanguíneo 1) Vasoconstrição simpática nos órgãos menos ativos 2 Auto-regulação por metabólicos musculares (NO, potássio...) Powers & Howley, 2009

41

42 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

43 Porcentagem do VO 2máx Porcentagem do VO 2máx Débito cardíaco = Idade (FC máx = 220 idade) Powers & Howley, 2009

44 Aumento do volume de sanguíneo Aumento da frequência cardíaca Aumento do volume sistólico Aumento da viscosidade sanguínea Aumento da pressão arterial Aumento da resistência periférica

45 Consumo de oxigênio Débito cardíaco Diferença arteriovenosa Powers & Howley, 2009

46 Duplo produto= PA x FC Demanda metabólica do coração Exercício intenso o DP é 5x maior do que o repouso!!! Powers & Howley, 2009

47 Powers & Howley, 2009

48 Duplo produto e prescrição de exercício Angina durante o exercício em duplo produto > Prescrição para exercícios em duplo produto <

49 Powers & Howley, 2009

50 REGULAÇÃO AUTONÔMICA CARDÍACA ATIVIDADE SIMPÁTICA ATIVIDADE PARASSIMPÁTICA VARIABILIDADE DA FREQUÊNCIA CARDÍACA (VFC) Buchheit, 2005

51 SUP ORT Figura 1 Exemplo do poder espectral de um voluntário em posição supina (SUP) e ortostática (ORT). dados ainda não publicados

52 Recuperação passiva de 5min após TC6min em idosas reativação vagal dados ainda não publicados

53 Resumo das respostas cardiovasculares ao exercício DÉBITO CARDÍACO FLUXO SANGUÍNEO AOS MÚSCULOS ESQUELÉTICOS Frequência cardíaca Volume sistólico Vasodilatação metabólica nos músculos Vasoconstrição simpática nas vísceras Sistema simpáticoadrenal Retorno venoso melhorado Atividade do músculo esquelético Respiração mais profunda

54 Resumo do controle cardiovascular durante o exercício Comando central (centros cerebrais superiores) Centro de controle cardiovascular Barorreceptores Vasos sanguíneos Coração Músculo esquelético Quimiorreceptores Mecanorreceptores

55

56 OBRIGADO!

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