FISIOLOGIA DO SISTEMA RESPIRATÓRIO, AVALIAÇÃO METABÓLICA E PRESCRIÇÃO

CARDIORRESPIRATÓRIA

PROF. ESP. HENRIQUE STELZER NOGUEIRA

CREF 080569-G/SP

stelzer.h@hotmail.com

• Licenciatura e Bacharelado – UNIBAN;• Pós-graduação – Personal Training: Metodologia do

Treinamento Físico Personalizado – Estácio de Sá;• LAIFE (Laboratório Interdisciplinar de Fisiologia do

Exercício) – UNIFESP;• Coordenador Científico – Science Institute Running

Health;• Professor em cursos de pós-graduação;• Etc.

RESPIRAÇÃO

• Os objetivos da respiração são prover oxigênio aos tecidos e remover o dióxido de carbono.

• 4 funções principais:– Ventilação pulmonar – influxo e o efluxo de ar entre a atmosfera

e os alvéolos pulmonares;– Difusão de oxigênio e dióxido de carbono entre os alvéolos e o

sangue;– Transporte de oxigênio e dióxido de carbono no sangue e

líquidos corporais e suas trocas com as células de todo o corpo;– Regulação da ventilação e outros aspectos da respiração.

GUYTON & HALL, 2006

MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONAR

Os pulmões podem ser expandidos e contraídos de duas maneiras:

– Movimentos de subida e descida do diafragma para aumentar ou diminuir a cavidade torácica;

– Elevação de depressão das costelas para aumentar ou diminuir o diâmetro ântero-posterior da cavidade torácica.

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

O sistema respiratório conta ainda com outras ferramentas, como cílios epiteliais, etc, para controlar o que está entrando e o que está saindo pelas vias respiratórias.

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

DPOCDoença Pulmonar Obstrutiva Crônica:– Bronquite crônica (tosse prolongada com muco);– Enfisema (destruição dos pulmões – normalmente

associado ao tabagismo).

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

Nativos: tórax maior, tamanho do corpo menor.

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

GUYTON & HALL, 2006

• Narcose por nitrogênio em altas pressões de nitrogênio;• Toxidade de oxigênio em altas pressões;• Toxidade de dióxido de carbono;

GUYTON & HALL, 2006

A variabilidade da frequência cardíaca (VFC) é um importante instrumento para verificar bom funcionamento do sistema nervoso autônomo (SNA) para o controle do débito cardíaco e condicionamento cardíaco geral.

Maiores VFC significam melhores controles do SNA para sustentar adequadamente as funções cardíacas.

Pacientes com DPOC possuem menor VFC, logo demonstra prejuízos no SNA e no coração.

Revista Brasileira de Ciências da Saúde, 2006.

WURSS 21 E DALDA

Revista da Educação Física, 2009.

• 1884 – Mosso – eficiência muscular é dependente de fatores do sistema circulatório.

• 1921 – Archibold Hill – Nobel – Estudos sobre o metabolismo energético, abrindo o caminho para diversos pesquisadores para estudar a captação máxima de oxigênio (VO2 máximo).

VO2 máximo

(MACHADO, 2010)

Revista Brasileira de Atividade Física e Saúde, 1995.

“A capacidade do ser humano para realizar exercícios de média e longa duração, depende principalmente do metabolismo aeróbio. Deste modo, um dos índices mais utilizados para avaliar-se esta capacidade, é o consumo máximo de oxigênio (VO2max)”.

(DENADAI, 1995)

“Embora o consumo de oxigênio (VO2), em repouso seja similar entre indivíduos sedentários e treinados, durante o esforço máximo os indivíduos treinados possuem valores de VO2max. Que, em média são duas vezes maior do que aqueles apresentados pelos indivíduos sedentários”.

Revista Brasileira de Atividade Física e Saúde, 1995.

(DENADAI, 1995)

(DENADAI, 1995)

(SILVA & SANTOS, 2004)

VO2 MÁXIMO OU VO2 PICO ?

MÉTODOS PARA AVALIAR O VO2 máximo

(FOUNTOURA, FORMENTIN & ABECH, 2013)

• Ergoespirometria;• Protocolo de Bruce;• Teste de Milha (Rockport Walk);• Teste de Caminhada de 1600 metros do Canadian

Aerobic Fitness Test;• Teste de caminhada de 3 km;• Teste de corrida de 2400 metros ou 3200 metros

(Cooper);• Teste de Corrida de Balke;• Teste de Corrida de Ribisl e Kachodorian.• Teste de Cooper (12 minutos);

MÉTODOS PARA AVALIAR O VO2 máximo

(FOUNTOURA, FORMENTIN & ABECH, 2013)

“O teste cardiopulmonar ou ergoespirométrico é a associação de um teste ergométrico convencional com a análise do ar espirado pelo paciente, que serve para especificar medidas diretas de parâmetros respiratórios, como o consumo de oxigênio, produção de gás carbônico, frequência respiratória e ventilação pulmonar”.

INDICAÇÕES

• Avaliação funcional de doenças cardíacas e pulmonares;• Avaliação seriada no pré e no pós-transplante cardíaco;• Quantificação de risco de pacientes com

miocardiopatias (doenças do músculo cardíaco);• Para programar a reabilitação em pacientes com doença

cardíaca ou insuficiência cardíaca;• Para programar treinamento de atletas;• Para diagnóstico diferencial de dispneia (falta de ar).

CONTRAINDICAÇÕES

• Gestantes;• Peso corporal acima de 160 quilos.

PREPARO

Arquivos Brasileiros de Cardiologia, 1998.

Arquivos Brasileiros de Cardiologia, 1998.

Arquivos Brasileiros de Cardiologia, 1998.

Arquivos Brasileiros de Cardiologia, 1998.

PROTOCOLO DE BRUCE

ESTÁGIO VELOCIDADE (km/h) INCLINAÇÃO (%) TEMPO TOTAL (min)

1 2,74 10 0-3

2 4,02 12 3-6

3 5,47 14 6-9

4 6,76 16 9-12

5 8,05 18 12-15

6 8,85 20 15-18

7 9,66 22 18-21

8 2,74 10 -

(FOUNTOURA, FORMENTIN & ABECH, 2013)

RELAÇÃO VO2 máx – TESTE DE BRUCE

TEMPO TOTAL DA PROVA (min)

CONSUMO DE O2 (ml/kg/min)

TEMPO TOTAL DA PROVA (min)

CONSUMO DE O2 (ml/kg/min)

1 9,40 12 45,26

2 12,66 13 48,52

3 15,92 14 51,78

4 19,18 15 55,04

5 22,44 16 58,30

6 25,70 17 61,56

7 28,96 18 64,82

8 32,22 19 68,08

9 35,48 20 71,34

10 38,74 21 74,60

11 42,00 - -

(FOUNTOURA, FORMENTIN & ABECH, 2013)

Fórmula para quando o teste é realizado com apoio das mãos na esteira:

VO2 máx = (2,282 x min) + 8,545

RELAÇÃO VO2 máx – TESTE DE BRUCE

(FOUNTOURA, FORMENTIN & ABECH, 2013)

TESTE DE MILHA (ROCKPORT WALK)

• Sedentários ou idosos;• 20-69 anos;• 1 milha = 1609 metros;

• VO2 máx. = 132,853 – (0,1692 x P) – (0,3877 x I) + (6,3150 x S) – (3,2649 x T) – (0,1565 x FC)

• P = massa (kg);• I = idade;• S = gênero;• T = tempo (minutos e centésimos de minuto);• FC = frequência cardíaca no final do teste.

(FOUNTOURA, FORMENTIN & ABECH, 2013)

TESTE DE CAMINHADA DE 1600 mCANADIAN AEROBIC FITNESS TEST

• 20-69 anos;• Destreinados;• VO2 máx. = 6,952 + (0,0091 x P) – (0,0257 x I) + (0,5955 x S) –

(0,2240 x TI) – (0,0115 x FC)

• P = massa em libras (kg x 2,205);• I = idade;• S = (1) masculino e (0) feminino;• TI = tempo gasto na caminhada – minutos;• FC = frequência cardíaca da última volta.

(FOUNTOURA, FORMENTIN & ABECH, 2013)

TESTE DE CAMINHADA DE 3 KM

• Indivíduos com baixa aptidão física;

• VO2 máx. = 0,35 x V >2 + 7,4

• V >2 = velocidade ao quadrado.

(FOUNTOURA, FORMENTIN & ABECH, 2013)

TESTE DE CORRIDA DE 2400 / 3200 m(COOPER)

• 13-60 anos;• Ambos os gêneros;• Familiarizado com a prática de exercício físico;

• VO2 máx. = [(D X 60 X 0,2) + 3,5] / Tempo (seg)

• D = distância (2400 ou 3200 m).

(FOUNTOURA, FORMENTIN & ABECH, 2013)

TESTE DE CORRIDA DE BALKE

• Fisicamente ativos;• 15 minutos de teste;• 15-50 anos;• Ambos os gêneros;

• VO2 máx. = 33 + [0,178 x (vel. – 133)]• Vel. = m/min.

(FOUNTOURA, FORMENTIN & ABECH, 2013)

TESTE DE CORRIDA DE RIBISL E KACHODORIAN

• Altamente treinados;• 3200 metros;

• VO2 máx. = 114,496 – 0,04689 (x´) – 0,37817 (x´´) – 0,15406 (x´´´)

• x´= tempo gasto para percorrer os 3200 metros;• x´´ = idade (anos);• x´´´= massa corporal (kg).

(FOUNTOURA, FORMENTIN & ABECH, 2013)

TESTE DE COOPER 12 MINUTOS

• Correr ou andar a maior distância possível em 12 minutos;

• VO2 máx. = (D – 504) / 45

• D = distância.

VO2 máximo - Classificação

AHA – American Heart Association

(FOUNTOURA, FORMENTIN & ABECH, 2013)

AVALIAÇÃO ANAERÓBIA

• Potência Muscular;• Capacidade Anaeróbia;• Resistência e Fadiga Muscular;• Overtraining.

(ARRUDA, 2008)

TESTE DE WINGATE

WINGATE - PROTOCOLO

30 segundos sob esforço máximo (RPM) contra uma carga fixa (0,075 Kp/Kg 7,5% da massa corporal).

(Bar-Or, 1987)

Sports Medicine, 1987

WINGATE - INTERPRETAÇÃO

• Potência Máxima: maior potência mecânica produzida nos primeiros 5 segundos;

• Potência Média: média produzida ao longo dos 6 segmentos de 5 segundos (30seg);

• Índice de Fadiga: quantidade de declínio de potência ao longo do teste, expresso em % em relação ao pico de potência (potência máxima).

(ARRUDA, 2008)

WINGATE - INTERPRETAÇÃO

• A potência máxima (pico de potência) reflete a capacidade do sistema ATP-CP (via alática), sendo expressa em Watts (W), onde 1 W equivale a 6,12 kg-m/min e é calculada através da Força X Distância (número de revoluções X distância por revolução) ÷ Tempo em minutos (McArdle et al, 2003).

(ARRUDA, 2008)

WINGATE - INTERPRETAÇÃO

• O índice de fadiga é, de acordo com Dotan (2006), a queda percentual em potência produzida no pico de potência até a potência mínima, produzida nos últimos 5 segundos. McArdle et al (2003) denominam este parâmetro como fadiga anaeróbica, e o definem como o declínio percentual no rendimento da potência máxima durante o teste. Para estes autores este parâmetro representa a capacidade total de sintetizar ATP, pelos sistemas fosfagênico e lático, sendo calculado através da potência máxima (PM) – potência mínima (potência mínima em 5 segundos) ÷ PM mais alta X 100.

(ARRUDA, 2008)

WINGATE - INTERPRETAÇÃO

• Beneke et al (2002) descrevem a potência média como a média sustentada no decorrer dos 30 segundos do teste. Para McArdle et al (2003), este parâmetro é chamado de capacidade anaeróbica (CA), onde este reflete o trabalho total realizado dentro do tempo de duração do protocolo. Este dado é calculado via Força X Distância total em 30 segundos.

(ARRUDA, 2008)

WINGATE - INTERPRETAÇÃO

• Estes autores ainda colocam outro ponto decorrente do teste, o qual seria o rendimento de potência máxima relativa (PM), estando este relacionado com a massa corporal do sujeito, isto é, PM ÷ massa corporal.

(ARRUDA, 2008)

WINGATE - INTERPRETAÇÃO

LIMIARES AERÓBIO/ANAERÓBIO

International Journal of Sports Medicine, 1996

• Após 3-5 minutos de aquecimento (5-6 km/h), incrementar a velocidade em 0,5 km/h a cada 1 minuto.

• A partir do 10º minuto incrementar 1 km/h a cada 1 minuto.

PROTOCOLO

(CONCONI, 1996)

INTERPRETAÇÃO

e-mail: stelzer.h@hotmail.com

Facebook: HSN Personal Training

RH Science Institute