Fisiologia do sistema respiratório, avaliação metabólica e prescrição cardiorrespiratória
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FISIOLOGIA DO SISTEMA RESPIRATÓRIO, AVALIAÇÃO METABÓLICA E PRESCRIÇÃO
CARDIORRESPIRATÓRIA
PROF. ESP. HENRIQUE STELZER NOGUEIRA
CREF 080569-G/SP
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• 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.
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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
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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
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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.
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DPOCDoença Pulmonar Obstrutiva Crônica:– Bronquite crônica (tosse prolongada com muco);– Enfisema (destruição dos pulmões – normalmente
associado ao tabagismo).
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Nativos: tórax maior, tamanho do corpo menor.
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• Narcose por nitrogênio em altas pressões de nitrogênio;• Toxidade de oxigênio em altas pressões;• Toxidade de dióxido de carbono;
GUYTON & HALL, 2006
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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.
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Revista Brasileira de Ciências da Saúde, 2006.
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WURSS 21 E DALDA
Revista da Educação Física, 2009.
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• 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)
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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)
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“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)
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(DENADAI, 1995)
![Page 69: Fisiologia do sistema respiratório, avaliação metabólica e prescrição cardiorrespiratória](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062216/55c3c7cabb61eb476f8b4879/html5/thumbnails/69.jpg)
(SILVA & SANTOS, 2004)
![Page 70: Fisiologia do sistema respiratório, avaliação metabólica e prescrição cardiorrespiratória](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062216/55c3c7cabb61eb476f8b4879/html5/thumbnails/70.jpg)
VO2 MÁXIMO OU VO2 PICO ?
![Page 71: Fisiologia do sistema respiratório, avaliação metabólica e prescrição cardiorrespiratória](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062216/55c3c7cabb61eb476f8b4879/html5/thumbnails/71.jpg)
MÉTODOS PARA AVALIAR O VO2 máximo
(FOUNTOURA, FORMENTIN & ABECH, 2013)
![Page 72: Fisiologia do sistema respiratório, avaliação metabólica e prescrição cardiorrespiratória](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062216/55c3c7cabb61eb476f8b4879/html5/thumbnails/72.jpg)
• 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)
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“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”.
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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).
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CONTRAINDICAÇÕES
• Gestantes;• Peso corporal acima de 160 quilos.
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PREPARO
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Arquivos Brasileiros de Cardiologia, 1998.
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Arquivos Brasileiros de Cardiologia, 1998.
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Arquivos Brasileiros de Cardiologia, 1998.
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Arquivos Brasileiros de Cardiologia, 1998.
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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)
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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)
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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)
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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)
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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)
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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)
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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)
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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)
![Page 91: Fisiologia do sistema respiratório, avaliação metabólica e prescrição cardiorrespiratória](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062216/55c3c7cabb61eb476f8b4879/html5/thumbnails/91.jpg)
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)
![Page 92: Fisiologia do sistema respiratório, avaliação metabólica e prescrição cardiorrespiratória](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062216/55c3c7cabb61eb476f8b4879/html5/thumbnails/92.jpg)
TESTE DE COOPER 12 MINUTOS
• Correr ou andar a maior distância possível em 12 minutos;
• VO2 máx. = (D – 504) / 45
• D = distância.
![Page 93: Fisiologia do sistema respiratório, avaliação metabólica e prescrição cardiorrespiratória](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062216/55c3c7cabb61eb476f8b4879/html5/thumbnails/93.jpg)
VO2 máximo - Classificação
AHA – American Heart Association
(FOUNTOURA, FORMENTIN & ABECH, 2013)
![Page 94: Fisiologia do sistema respiratório, avaliação metabólica e prescrição cardiorrespiratória](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062216/55c3c7cabb61eb476f8b4879/html5/thumbnails/94.jpg)
AVALIAÇÃO ANAERÓBIA
• Potência Muscular;• Capacidade Anaeróbia;• Resistência e Fadiga Muscular;• Overtraining.
(ARRUDA, 2008)
![Page 95: Fisiologia do sistema respiratório, avaliação metabólica e prescrição cardiorrespiratória](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062216/55c3c7cabb61eb476f8b4879/html5/thumbnails/95.jpg)
TESTE DE WINGATE
![Page 96: Fisiologia do sistema respiratório, avaliação metabólica e prescrição cardiorrespiratória](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062216/55c3c7cabb61eb476f8b4879/html5/thumbnails/96.jpg)
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
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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)
![Page 98: Fisiologia do sistema respiratório, avaliação metabólica e prescrição cardiorrespiratória](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062216/55c3c7cabb61eb476f8b4879/html5/thumbnails/98.jpg)
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)
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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)
![Page 100: Fisiologia do sistema respiratório, avaliação metabólica e prescrição cardiorrespiratória](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062216/55c3c7cabb61eb476f8b4879/html5/thumbnails/100.jpg)
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)
![Page 101: Fisiologia do sistema respiratório, avaliação metabólica e prescrição cardiorrespiratória](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062216/55c3c7cabb61eb476f8b4879/html5/thumbnails/101.jpg)
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)
![Page 102: Fisiologia do sistema respiratório, avaliação metabólica e prescrição cardiorrespiratória](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062216/55c3c7cabb61eb476f8b4879/html5/thumbnails/102.jpg)
WINGATE - INTERPRETAÇÃO
![Page 103: Fisiologia do sistema respiratório, avaliação metabólica e prescrição cardiorrespiratória](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062216/55c3c7cabb61eb476f8b4879/html5/thumbnails/103.jpg)
LIMIARES AERÓBIO/ANAERÓBIO
International Journal of Sports Medicine, 1996
![Page 104: Fisiologia do sistema respiratório, avaliação metabólica e prescrição cardiorrespiratória](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062216/55c3c7cabb61eb476f8b4879/html5/thumbnails/104.jpg)
• 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)
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INTERPRETAÇÃO