Fisiologia do sistema respiratório, avaliação metabólica e prescrição cardiorrespiratória

FISIOLOGIA DO SISTEMA RESPIRATÓRIO, AVALIAÇÃO METABÓLICA E PRESCRIÇÃO

CARDIORRESPIRATÓRIA

PROF. ESP. HENRIQUE STELZER NOGUEIRA

CREF 080569-G/SP

[email protected]

• 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

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

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

associado ao tabagismo).

GUYTON & HALL, 2006

Nativos: tórax maior, tamanho do corpo menor.

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


“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.

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 -


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 - -


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


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.


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.


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.


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).


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.


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).


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


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)


• 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)


• 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)


• 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)


• 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)

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

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RH Science Institute

mailto:[email protected]

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