Congresso da Associação de Fisioterapia do Estado do Rio de Janeiro (AFERJ) 2011 Prof. Dr. Bruno M. Silva Laboratório de Ciências do Exercício - LACE Universidade Federal Fluminense - UFF
1. Fisiologia do exercício 2. Ergometria 3. Ergoespirometria 3.2. Protocolo 3.3. Variáveis mensuradas 3.4. Prescrição de exercícios
100 Habilidade para desempenhar atividades diárias (%) 0 100 Capacidade fisiológica Jones NL. Clinical Exercise Testing. Philadelphia: W.B. Saunders Company, 4 a ed. 1997.
VCO 2 Ar inspirado Fluxo CO 2 O 2 consumido AR Ventilação Circulação Músculo Mitocôndria Ar expirado Fluxo O 2 CO 2 produzido VO 2 Wasserman K, Hansen, JE, Sue DY, Casaburi R, Whipp BJ. Principles of Exercise Testing and Interpretation. 4ª ed. Lippincott Baltimore: Williams & Wilkins, 1999.
Circulação Pulmonar Circulação Sistêmica O 2 Pulmões Coração Músculo CO 2 Ilustração elaborada pelo Prof. Dr. Marcos Almeida. Departamento de Educação Física. Universidade Federal de Sergipe.
Quantidade total de ATP no organismo em repouso = 80 a 100 g Suficiente para suprir energia durante 90 s Um homem sedentário de 70 kg gasta por dia ± 52,5 kg de ATP!!!!! McArdle WD, Katch FI, Katch L. Fisiologia do exercício: energia, nutrição e desempenho humano. 6ª ed. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Koogan, 2008.
Powers S, Howley E. Fisiologia do Exercício. 5 ª ed. Editora Manole, 2006.
Sistema creatina-fosfocreatina Via anaeróbia alática Glicólise aneróbica Via anaeróbia lática Metabolismo oxidativo Via aeróbia Powers S, Howley E. Fisiologia do Exercício. 5 ª ed. Editora Manole, 2006.
Fator de impacto = 53,484
Myers J, et al. New Engl J Med 2002.
HIPERTENSÃO DISLIPDEMIA 2X TABAGISMO CONDIÇÃO AERÓBIA BAIXA 5X Joyner MJ e Green DJ. J Physiol 2009.
Pessoas com melhor condição física aeróbica vivem mais!
Chakravarthy e Booth. J Appl Physiol 2004. 50 a 10 mil anos a.c.
Saltin & Rowell, 1980
Ergometria Espirometria Ergoespirometria
Medido (ml/(kg.min)) Consumo Máximo de Oxigênio Erro médio = 7,2 ml/kg.min Medido versus Estimado Aproximadamente = 20% de erro n = 50 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Estimado (ml/(kg.min)) Araújo D e Araújo CG 2002.
Convencional Cardiopulmonar Capacidade funcional Medida Medida Potência aeróbica máxima Estimada Medida Limiar anaeróbico Indeterminado Determinado Resposta inotrópica Avaliação limitada Boa avaliação Transientes Determinação limitada Boa determinação Eficiência mecânica Presumida Medida Protocolo Mais dependente Menos dependente Máximo real Presumido Provável/ identificado Etiologia de dispnéia Não identificada Provável/ identificada Araújo CG. Rev Bras Med Esporte 2000.
Teste de esforço Prova de esforço Teste ergométrico Prova ergométrica Teste de estresse Teste de exercício Uma das expressões mais comumente usadas e relativamente apropriada. Menos utilizada, provavelmente derivada do espanhol prueba de esfuerzo. Significa literalmente teste de medida do trabalho. Expressão incomum e inapropriada. Terminologia mais frequentemente usada para procedimentos relacionados à radioisótopos ou ainda em psicologia. Expressão apropriada, mas genérica quanto ao tipo de exercício. Ergometria Eletrocardiograma de esforço Ergoespirometria Teste de esforço com análise de gases expirados Teste de esforço cardiopulmonar Teste cardiopulmonar de exercício É uma questão técnica e não clínica de medida de trabalho em qualquer contexto. Possui uma conotação bastante restritiva, limitando a interpretação clínica do procedimento à análise do ECG. Derivado da escola alemã. Usado no Brasil mas pouco frequente no MEDLINE. É uma expressão cada vez mais frequente no idioma inglês, sendo, não obstante, um tanto quanto inespecífica e longa. É uma tradução literal do inglês e dá uma conotação dúbia de que o esforço é cardiopulmonar, como se em alguma vez também não o fosse. Em geral, expressão mais apropriada quando houver medida e análise de gases expirados. Araújo CG. Rev Bras Med Esporte 2000.
Intensidade 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tempo (min) Porszasz JR, et al. Med Sci Sports Exerc 2003.
Buchfuhrer MJ, et. J Appl Physiol 1983.
Esteira Ergometria Transição marcha corrida Apoio nas barras laterais Eficiência mecânica menor Medo de cair Cicloergômetro Ergoespirometria Rampa melhor VO 2 10% menor Eficiência mecânica maior Menor influência do peso corporal Tende a provocar mais fadiga muscular localizada Jones, NL Clinical Exercise Testing. Philadelphia: W.B. Saunders Company, 4 a ed. 1997.
Equações estratificadas por gênero que se baseiam na idade, peso e altura. Questionários que levam em consideração o padrão de atividade física entre outras variáveis Experiência do avaliador American Thoracic Society/ American College of Chest Physicians. Am J Resp Crit Care Med 2003.
Trabalho externo Sintomas Sistema Cardiovascular Sistema Respiratório
Trabalho externo Sintomas Sistema Cardiovascular Sistema Respiratório Esteira Velocidade - km/h Inclinação - % Potência - watts Cicloergômetro Carga - kilogramas Frequencia - rpm Potência - watts Eficiência mecânica Potência / VO 2 - watts/ml.kg.min
Inclinação (%) Velocidade (km/h) 3,3 3,6 3,9 4,2 4,5 4,8 5,1 5,4 5,7 6,0 3 3 Incremento 0,3 Km/h 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tempo (min) 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,4 2,7 3,0 0 0 Incremento 0,3 % 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tempo (min)
VO 2 [ml/(kg.min)] Antes da reabilitação Depois de um período de reabilitação Potência (watts)
Trabalho externo Sintomas Sistema Cardiovascular Sistema Respiratório Percepção de esforço global Percepção de esforço para a respiração Percepção de esforço para os membros inferiores
0 Nada 0,5 Muito, muito fraco (apenas notável) 1 Muito fraco 2 Fraco (leve) 3 Moderado 4 Pouco forte 5 Forte (pesado) 6 7 Muito forte 8 9 10 Muito, muito forte (quase máximo) Máximo Borg G. Med Sci Sports Exerc 1982
Escala de Borg Antes da reabilitação Depois de um período de reabilitação Potência (watts)
Trabalho externo Sintomas Sistema Cardiovascular Sistema Respiratório Eletrocardiograma (ECG) Frequência cardíaca (FC) Pressão arterial sistólica (PAS) Pressão arterial diastólica (PAD) Duplo produto (FC x PAS) Pulso de oxigênio (VO 2 /FC)
Segmento ST (mv) Potência (watts) Antes da reabilitação Depois de um período de reabilitação
Frequência cardíaca (bpm) Antes da reabilitação Depois de um período de reabilitação Potência (watts)
Pressão Arterial (mm Hg) Antes da reabilitação Depois de um período de reabilitação Potência (watts)
Trabalho externo Sintomas Sistema Cardiovascular Sistema Respiratório Ventilação Frequência respiratória (FR) Volume corrente (VC) Volume minuto (FR x VC) Gases expirados Fração expirada de O 2 (Feo 2 ) Fração expirada de CO 2 (Feco 2 )
VO 2 = Ventilação x (Fração inspirada de O 2 Fração expirada de O 2 ) VO 2 = 7 l/min x (21% 17,5%) VO 2 = 7000 ml/min x (3,5%) VO 2 = 245 ml/min Peso = 70 kg VO 2 = 3,5 ml/(kg.min) = 1 MET
VO 2 = Ventilação x (Fração inspirada de O 2 Fração expirada de O 2 ) VO 2 = 40 l/min x (21% 17%) VO 2 = 40000 ml/min x (5%) VO 2 = 1600 ml/min Peso = 70 kg VO 2 = 22,9 ml/(kg.min) = 6,5 METs
VO 2 [ml/(kg.min)] Antes da reabilitação Depois de um período de reabilitação Potência (watts)
American Thoracic Society/ American College of Chest Physicians. Am J Resp Crit Care Med 2003.
Reserva Cardíaca Reserva Ventilatória FC pico obtida FC pico prevista X 100 VM pico obtida VM pico prevista X 100 140 220 - idade X 100 50 100 X 100 = 50 % 140 220-50 X 100 140 170 X 100 = 82 % American Thoracic Society/ American College of Chest Physicians. Am J Resp Crit Care Med 2003.
Limiar Anaeróbico Intensidade de esforço a partir da qual se observa uma acidose metabólica progressiva e sustentada
Acidose metabólica Hemoconcentração Aumento da ventilação Aumento da percepção de esforço Aumento da sudorese Aumento da atividade simpática e das catecolaminas plasmáticas Fadiga
Avaliar o condicionamento cardiorrespiratório Prescrição de treinamento Caracterização da intensidade de exercício Preditor de sucesso para performance aeróbia
Análise da concentração sanguínea de lactato Ventilação e trocas gasosas respiratórias
Definição operacional Limiar de lactato Máximo estado estável de lactato Velocidade mínima de lactato Início do acúmulo de lactato sanguíneo (OBLA) Limiar de lactato individual Limiar ventilatório
Proposta do termo limiar anaeróbico Wasserman e McIlroy. Am J Cardiol 1964.
Representa a carga ou pico em %VO2 que a ventilação começa a apresentar um aumento não linear em relação ao VO2.
Eur J Cardiovasc Prev Rehabil 2006.
Eur J Cardiovasc Prev Rehabil 2006.
VE Litros[SPTD]/min 150-125- 100-75- 50-25- Limiar Anaeróbio 0 l l l l l 25 50 VO2 (% pico) l 75 l
Estímulos para o aumento da ventilação Receptores PCO 2 H + Lactato ADP Quimioreceptores carotídeos e aórticos Fibras aferentes musculares tipo III e IV P i K + Temperatura Quimiorreceptores no IV ventrículo
Limiar Anaeróbio
Paciente do sexo masculino, 50 anos, tabagista, obeso, coronariopata VO 2pico = 60% do previsto para o peso, altura e idade Velocidade no LA = 6 km/h Inclinação no LA = 3 % FC no LA = 145 bpm Percepção de esforço no LA = 5
Intensidade: carga correspondente a 80-90% do limiar anaeróbio nas primeiras duas semanas Duração: 30 a 40 min de exercícios aeróbios Frequência: 3 a 5 vezes por semana Periodização: aumento da intensidade a cada 2 semanas Report from the Exercise Physiology Section of the European Association for Cardiovascular Prevention and Rehabilitation. Eur J Cardiovasc Prev Rehabil 2006.
[Lac] (mmol. L -1 ) [Lac]: resposta ao exercício 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Tempo (min) 8 km.h-1 10 km.h-1 12 km.h-1 14 km.h-1 16 km.h-1
Basset RB e Howley ET, Med Sci Sports Exerc 2000. Figura reproduzida de Astrand PO e Rodahl K. Textbook of Work Physiology 1970.
A ergoespirometria ou teste cardiopulmonar de exercício é importante para: Identificar a condição física aeróbia Identificar o motivo da intolerância ao exercício Utilizar informações para prescrever exercícios físicos aeróbicos com precisão Verificar os efeitos do programa de reabilitação em reavaliações periódicas
Bruno Moreira Silva E-mail: bmsilva@id.uff.br Professor Titular e Coordenador Antonio Claudio Lucas da Nóbrega Professores adjuntos Aline Rabelo Karen Oliveira Pós-doutorado Bruno Silva Fabricia Neves Jemima Fuentes Lauro Vianna Doutorado Adalgiza Moreno Allan Kluser Fernanda Toste Natalia Rocha Renata Medeiros Agradecimentos: Mestrado Igor Braz Leitica Santos Thaís Chequer Thais Chrispino Thales Barbosa Felipe Pereira Colaboradores Aline Rezende Gabriel Espinosa Michael Guerra Renata Castro Renato Oliveira Graduação João Dario Julia Bertoldi Luiz Campos Matheus Moreno Mayra Santos Renan Miranda Renata Alves Vinicius Garcia Sara Carvalho Funcionários Alzira Lima Socorro Mussel