Fisiologia Cardiovascular

Exercício

Frequência Cardíaca (FC)

A Figura 1 apresenta a relação entre a FC e o aumento da intensidade do exercício, expressa como o consumo de oxigênio necessário para realizar o trabalho (VO2). A FC está sob influência do sistema nervoso autônomo: diminuições na atividade cardíaca parassimpática eferente e/ou aumentos na atividade cardíaca simpática eferente aumentam a FC. No início do exercício, existe uma ativação simultânea, mediada centralmente, pelos centros cardiovascular e motor, causando um rápido aumento inicial na FC, devido à retirada da atividade parassimpática eferente. Uma vez que a FC alcança aproximadamente 100 bpm, há um aumento posterior na FC devido à ativação da atividade cardíaca simpática eferente. Indivíduos com transplante de coração e com quadriplegia, não possuem inervação simpática para o coração, entretanto, o indivíduo com quadriplegia possui inervação cardíaca parassimpática.

Questões

1) Compare a resposta da FC ao exercício nos indivíduos com quadriplegia e coração transplantado. Como a ausência da inervação cardíaca parassimpática afeta a resposta da FC ao exercício?

2) Compare a resposta da FC máxima ao exercício nos indivíduos com quadriplegia e transplante de coração. O que contribui para a similariedade na FC máxima?

3) Que fatores contribuem para o aumento na FC nos indivíduos com quadriplegia e transplante de coração?

4) Compare a resposta da FC ao exercício no indivíduo com transplante de coração com o indivíduo sedentário. Como a ausência da inervação cardíaca afeta a resposta da FC ao exercício?

5) Compare a FC de repouso, a inclinação da curva de aumento da FC e a FC máxima do indivíduo sedentário com o indivíduo treinado. Quais são as diferenças? O que contribui para estas diferenças?

Volume de Ejeção (VE)

A Figura 2 apresenta a resposta do VE ao aumento da intensidade de trabalho para os quatro indivíduos. O VE é uma função do retorno venoso, da atividade cardíaca simpática eferente, das catecolaminas circulantes e da resistência periférica (pós-carga). Durante o exercício, o retorno venoso aumenta devido ao aumento da atividade da bomba muscular venosa e da venoconstrição simpática. Consequentemente, o volume diastólico final aumenta e causa uma contração sistólica ventricular mais forte, de acordo com a lei de FRANK-STARLING. Durante o exercício, a atividade cardíaca simpática eferente também aumenta. O VE aumenta durante o exercício, alcançando o máximo por volta de 40-45% do consumo de oxigênio máximo no exercício (VO2max). Finalmente, o VE pode também aumentar ligeiramente devido ao efeito das catecolaminas circulantes, ativando os receptores B1 adrenérgicos no miocárdio e produzindo venoconstrição. Durante o exercício, a resistência periférica aumenta, o que pode ser observado pela pressão arterial média, impondo um aumento no trabalho cardíaco para um determinado VE.

Questões

6) Compare a resposta do VE nos indivíduos com quadriplegia e transplante de coração. Qual a diferença, e o que concorre para esta diferença?

7) Compare a resposta do VE do indivíduo sedentário com a do indivíduo com transplante de coração. O que contribui para a similariedade no VE?

8) Compare as respostas do VE nos indivíduos sedentário e no treinado. Qual a diferença, e o que contribui para esta diferença?

Débito Cardíaco (Q)

A Figura 4 apresenta a resposta do Q ao exercício nos quatro indivíduos. O aumento no Q é devido ao aumento no VE e na FC.

Questões

9) Compare as respostas do Q ao exercício nos indivíduos com quadriplegia e transplante de coração. Qual a diferença, e o que contribui para esta diferença?

10) Compare as respostas do Q ao exercício no indivíduo sedentário com o indivíduo com transplante de coração. Qual a diferença, e o que contribui para esta diferença?

11) Compare as respostas do Q nos indivíduos sedentário e treinado. Qual a diferença e o que contribui para esta diferença?

Calculando o Consumo de Oxigênio: O Princípio de Fick

Há uma estreita correlação entre o débito cardíaco (Q) e consumo de oxigênio, a tal ponto que o VO2 pode ser calculado a partir do Q e da diferença artério-venosa, como proposto por Fick (1870).

O princípio de Fick (Adolph Fick, 1870) pode ser escrito:

VO2 = Q . (a-v)O2

no qual VO2 é o consumo de oxigênio, Q é o débito cardíaco e (a-v)O2 é a diferença artério-venosa para o oxigênio. Esta equação é utilizada para calcular o Q ou fluxo sanguíneo para qualquer órgão. Pode também ser utilizada para calcular o consumo de oxigênio de todo o organismo ou de qualquer órgão, uma vez que se conheçam a taxa do fluxo e o conteúdo de oxigênio das amostras sanguíneas. Desta maneira, o oxigênio consumido pelo organismo é determinado, medindo-se o Q e o conteúdo de oxigênio da mistura de sangue venoso e arterial. A saturação de oxigênio do sangue arterial com uma PAO2 de 100 mm Hg é de aproximadamente 98%, ao passo que a da mistura sanguínea venosa com uma PVO2 de 40 mm Hg é de aproximadamente 75%. Um grama de hemoglobina (Hb) pode combinar com 1,34-1,36 ml de oxigênio. Uma vez que o sangue normal possui aproximadamente 15 g Hb/100 ml, a capacidade de oxigênio do sangue arterial é de cerca de 20,8 ml oxigênio/100 ml de sangue, e a capacidade de oxigênio do sangue venoso é de cerca de 15,6 ml oxigênio/100 ml de sangue. Desta maneira, o oxigênio consumido pelo organismo é o produto do Q, pela diferença de concentração artério-venosa de oxigênio.

Diferença Artério-venosa de Oxigênio

A Figura 6 apresenta a relação existente entre a diferença artério-venosa de oxigênio e o aumento na intensidade de trabalho. No repouso, o consumo de oxigênio é de cerca de 250 ml de oxigênio/min. A diferença artério (20,8 ml/100 ml)-venosa(15,0