Ergoespirometria

253 visualizações

Publicada em

Artigo sobre ergoespirometria

Publicada em: Saúde e medicina
0 comentários
1 gostou
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
253
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
7
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
3
Comentários
0
Gostaram
1
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Ergoespirometria

  1. 1. Página Inicial SCVC Area: English - Español - Português Aplicações Práticas da Ergoespirometria no Atleta Dr. Turibio Leite de Barros Neto, Dr. Antonio Sergio Tebexreni, Dr. Vera Lucia Tambeiro Departamento de Fisiologia, Centro de Medicina da Atividade Física e do Esporte da UNIFESP/EPM, Universidade Federal de São Paulo/Escola Paulista de Medicina, São Paulo, Brasil. 1. O USO DA ERGOESPIROMETRIA NA AVALIAÇÃO FUNCIONAL DO ATLETA Tradicionalmente, o teste ergométrico ou stress testing, estuda a atividade elétrica do coração e suas repercussões clínicas, aferindo a adequação entre a demanda e a oferta de oxigênio ao miocárdio. Considerando-se que, basicamente, a função do sistema cardiovascular e pulmonar é manter o processo de respiração celular e que uma maneira de se aferir essa função é através da análise do consumo de oxigênio (VO2) e do gás carbônico produzido (VCO2), que por sua vez variam com a intensidade de trabalho realizado (20), a utilização de um teste de esforço no qual se consiga determinar o consumo de oxigênio e a eliminação de gás carbônico diretamente, reflete, em última análise, a integridade desses sistemas bem como suas adaptações durante a realização de um exercício. Esse teste, denominado de cardiopulmonar, cardiorrespiratório ou ergoespirométrico traz, na realidade, informações a respeito da integridade de todos os sistemas envolvidos com o transporte de gases, ou seja, não envolve apenas os ajustes cardiovasculares e respiratórios, mas também, neurológicos, humorais e hematológicos (21). Na prática, a grande utilidade do teste cardiorrespiratório é na determinação da capacidade funcional ou potência aeróbia, pela obtenção dos dois índices de limitação funcional mais empregados que são o consumo máximo de oxigênio e o limiar anaeróbio ventilatório, portanto, pode e deve ser utilizado para a avaliação de atletas, sedentários, cardiopatas, pneumopatas, etc. Para a atividade física, seja para iniciantes ou indivíduos com atividade regular, é o teste que discrimina a intensidade de exercício aeróbio a ser prescrita, considerando-se, obviamente, as informações da ergometria tradicional, implícitas no procedimento, associadas às informações sobre o mecanismo de transporte de gases envolvidos. Na avaliação fisiológica de atletas, das mais variadas modalidades, é o teste que se impõe pela quantidade de informações e pela facilidade de execução. É utilizado para o diagnóstico das necessidade energéticas específicas nas diferentes modalidades, para o diagnóstico das capacidades funcionais individuais (avaliação dos índices de aptidão física, obtenção de médias de referência, cálculo dos desvios percentuais e diagnóstico geral da aptidão física) e ainda na evolução dos índices de aptidão física com a reavaliação periódica, o diagnóstico individual da evolução e a periodização do treinamento. 2- ÍNDICES DE AVALIAÇÃO CARDIORRESPIRATORIA A partir da década de setenta, em função da evolução tecnológica que facilitou a análise dos gases (22,23,24,25), o emprego dos testes cardiorrespiratórios ganhou destaque na área de pesquisa, e também na área clínica, e, através da análise do comportamento do consumo de oxigênio, e de outras variáveis, informações de grande valia puderam ser obtidas e usadas.
  2. 2. Para a interpretação adeqüada de um teste cardiorrespiratório, é necessária uma avaliação criteriosa dos parâmetros ventilatórios e metabólicos envolvidos, que são fornecidos no período de tempo que determinarmos ou mesmo a cada movimento respiratório. Os principais parâmetros envolvidos são: 1) Ventilação Pulmonar (VE - BTPS l/min); 2) Consumo de Oxigênio (VO2ml/kg/min); 3) Produção de Dióxido de Carbono (VCO2 l/min); 4) Razão de Trocas Gasosas (R); 5) Equivalentes Ventilatórios para o Oxigênio (VEO2) e Dióxido de Carbono (VECO2); 6) Pulso de Oxigênio (Pulso de O2); 7) Relação Espaço Morto Ventilatório - Volume Corrente; 8) Reserva Ventilatória; 9) Relação Consumo de Oxigênio - Carga de Trabalho 2.1. Ventilação pulmonar (VE) A ventilação pulmonar (VE) é o volume de ar que se move para dentro e para fora dos pulmões expresso em litros por minuto. É determinado pelo produto da frequência respiratória e o volume de ar expirado a cada ciclo (volume corrente). O produto da VE pelo oxigênio consumido (diferença entre o conteúdo de oxigênio inspirado e expirado) determina o consumo de oxigênio (VO2). Indivíduos bem condicionados com ventilações máximas altas e, conseqüentemente, altos valores para o VO2 max, também apresentam elevado débito cardíaco. A relação entre a ventilação alveolar e o fluxo sanguíneo capilar alveolar, denominada relação ventilação-perfusão, é de aproximadamente 0,80 em repouso podendo, com o exercício, aproximar-se de 5,0 em função do aumento desproporcional da ventilação em relação ao fluxo sanguíneo alveolar nessa condição (26). Uma característica importante em portadores de insuficiência cardíaca e doença pulmonar crônica é uma ventilação anormal que, pelo menos em parte, se deve a uma alteração na relação entre a ventilação e a perfusão. A resposta ventilatória ao exercício em pacientes com insuficiência cardíaca crônica tem sido de particular interesse nos últimos anos pois, as informações obtidas podem ter importância na identificação do grau de comprometimento desses pacientes e também como orientação na avaliação de uma resposta à terapêutica instituída. A ventilação pulmonar é igual à soma do volume de ar que participa das trocas gasosas, denominado de ventilação alveolar (Va), e daquele que não participa, isto é, o espaço morto (Vd), portanto: VE = Va + Vd A fração espaço morto da ventilação é comumente expressa relativa ao volume corrente (Vd / Vt ) e determina a diferença entre a VE e Va, portanto podemos inferir que: Va = VE x ( 1 - Vd / Vt ) 2.2. Consumo de oxigênio O Consumo de Oxigênio (VO2) é uma medida objetiva da capacidade do organismo em transportar e utilizar o oxigênio para a produção de energia; aumenta linearmente com o trabalho muscular crescente, sendo considerado máximo (VO2 max) quando apresenta uma tendência a se estabilizar com o incremento da carga de exercício Conforme amplamente discutido no capítulo anterior, nenhum outro parâmetro é tão preciso ou reproduzível como o VO2 max. É determinado pela capacidade de se aumentar o débito cardíaco e direcionar o fluxo sanguíneo para os músculos em atividade (2,3,14,15), portanto, usado como um índice de aptidão física, é de grande valia na avaliação funcional (27,28,29,30,31,32,33,34). 2.3. Produção de dióxido de carbono
  3. 3. O dióxido de carbono produzido pelo organismo (VCO2) durante o exercício, expresso em litros por minuto, é gerado a partir de duas fontes. A primeira, o CO2 metabólico, é produzido pelo metabolismo oxidativo. Aproximadamente 75% do oxigênio consumido pelo organismo, é convertido em dióxido de carbono, que é eliminado pelos pulmões. Uma segunda fonte, chamada de CO2 não metabólico, resulta do tamponamento do lactato, que ocorre em níveis mais elevados de exercício. Felizmente, os principais determinantes da ventilação durante o exercício são essas duas fontes de CO2, as quais são refletidas no ar expirado como VCO2. Logo, o VCO2 relaciona-se diretamente com a VE durante o exercício, e o corpo mantém um pH relativamente normal na maioria das condições. O VCO2 e a VE também se elevam em paralelo ao VO2 em intensidades de exercício de 50 a 70% do VO2 max. Em intensidades acima desses níveis, a VE aumenta desproporcionalmente ao VO2 e isso ocorre porque, com o aumento na intensidade, o lactato é produzido numa taxa maior do que é removido do sangue. Como o lactato deve ser tamponado, esse processo gera uma fonte adicional de CO2 que, por sua vez, estimula a ventilação (20,26). 2.4. Razão de trocas gasosas (R) A razão de trocas gasosas (R) expressa a relação entre CO2 produzido e o O2 consumido. Aproximadamente 75% do O2 consumido é convertido em CO2 portanto, em repouso, o R varia entre 0,75 e 0,85. Uma vez que o R depende do tipo de combustível utilizado, lipídios ou glicídios, ele pode fornecer um índice do metabolismo de carboidratos e gorduras. Se os carboidratos forem os combustíveis predominantes, o R se iguala a 1,0 dado a fórmula: C6H12O6 + 6 O2 = 6 CO2 + 6 H2O R = VCO2 / VO2 = 6 CO2 / 6 O2 = 1,0 Como a composição química dos lipídios difere dos carboidratos, uma vez que estes contém consideravelmente mais átomos de oxigênio em proporção aos átomos de hidrogênio, quando um lípide é catabolizado para produção de energia o oxigênio é requerido não apenas para oxidação de carbono a dióxido de carbono, mas também para oxidação de átomos de hidrogênio, portanto, mais oxigênio é necessário para queimar gordura. Quando o ácido palmítico, um típico ácido graxo, é oxidado a dióxido de carbono e água, 16 moléculas de dióxido de carbono são produzidas para cada 23 moléculas de oxigênio consumidas, de acordo com a fórmula abaixo: C16H32O2 + 23 O2 = 16 CO2 + 16 H2O R = 16 CO2 / 23 O2 = 0,696 2.5. Equivalentes ventilatórios para oxigênio e dióxido de carbono Os equivalentes ventilatórios para o oxigênio (VEO2) e dióxido de carbono (VECO2) são calculados pela relação entre a ventilação (l/min) e o VO2 e VCO2 , respectivamente. Um grande volume de ventilação (20 a 40 litros) é requerido para consumir um litro de oxigênio, portanto, em repouso, o VEO2 se encontra em torno de 30. Um declínio dos valores do VEO2 é observado a partir do repouso até níveis submáximos de exercício, seguido de uma rápida elevação em níveis mais intensos de exercício, quando a VE aumenta em resposta à necessidade de tamponar o lactato. O VEO2 reflete a necessidade ventilatória para um dado nível de VO2, portanto, apresenta-se como um índice da eficiência ventilatória. Pacientes com uma relação inadequada entre a ventilação e a perfusão pulmonar (alta fração de espaço morto fisiológico) ventilam ineficientemente e têm altos valores para o VEO2. Atletas, por outro lado, tendem a apresentar valores mais baixos de VEO2. O VEO2 elevado caracteriza a resposta ao exercício entre pacientes com doença pulmonar e insuficiência cardíaca crônica (20,26). O VECO2 representa a necessidade ventilatória para eliminar uma determinada quantidade de CO2 produzido pelos tecidos em atividade. Da mesma forma que o VEO2, reflete a ventilação do espaço morto, mas é fortemente influenciado pela PaCO2. Uma vez que o CO2 metabólico é um forte estímulo para a VE durante o exercício, esta reflete o comportamento do VCO2 e vice-versa. Após uma queda no início do exercício, o VECO2 não aumenta durante o esforço submáximo, entretanto, na presença de ICC, os valores do VECO2 são desviados para cima, quando
  4. 4. comparados aos valores em condições normais. Valores elevados são uma característica da resposta ventilatória anormal ao exercício nessa condição e, em níveis leves a moderados de comprometimento, o VECO2 excede o VEVO2 enquanto o R é menor que 1,0 (20,26). 2.6. Pulso de oxigênio O pulso de oxigênio (Pulso de O2) é uma medida indireta do transporte de oxigênio cardiopulmonar. É calculado dividindo-se o consumo de oxigênio (ml/min) pela frequência cardíaca. Os valores normais em repouso variam de 4 a 6, podendo atingir valores de 10 a 20 com o esforço máximo. O pulso de oxigênio pode ser definido como o produto do volume sistólico (VS) pela diferença arteriovenosa de oxigênio. Os ajustes circulatórios que ocorrem durante o exercício (aumento da diferença arteriovenosa de O2, do débito cardíaco e redistribuição do fluxo sanguíneo para o território muscular em atividade) aumentarão o pulso de O2. O pulso de O2 , em uma dada carga de trabalho, é mais elevado no indivíduo bem condicionado e saudável, estando reduzido em qualquer condição que afete negativamente o volume sistólico (disfunção ventricular esquerda secundária à isquemia, infarto, etc) ou em condições que reduzam o conteúdo arterial de O2 (anemia ou hipoxemia) (20,26). 2.7. Relação espaço morto ventilatório-volume corrente A relação entre o espaço morto ventilatório e volume corrente (Vd/Vt), medida pelas trocas gasosas, é uma estimativa da fração do volume corrente que representa o espaço morto fisiológico, portanto, reflete a eficiência ventilatória. Ao avaliarmos a Vd/Vt, a tensão arterial do CO2 é estimada a partir da pressão parcial expiratória final desse gás, muito embora, a pressão parcial expiratória final do CO2 tenda a superestimar a tensão arterial do CO2 durante o exercício, resultando em valores Vd/Vt erroneamente altos. Por outro lado, quando o espaço morto estiver elevado, a pressão expiratória final do CO2 estará reduzida, levando a uma subestimação do CO2 arterial e, conseqüentemente, a uma subestimação do Vd/Vt. O cálculo da tensão arterial do CO2 por meio de técnicas ventilatórias pode ser problemático em pacientes com doença vascular pulmonar ou de vias aéreas. Dentro dessas limitações, o espaço morto estimado por técnicas ventilatórias fornece uma indicação da contribuição do espaço morto para a ventilação. Quando uma medida acurada do Vd/Vt for importante, o sangue arterial deve ser obtido diretamente para quantificar a pressão do CO2 arterial . A ventilação do espaço morto fisiológico representa a diferença entre a ventilação minuto e a ventilação alveolar, portanto, a Vd/Vt estima como a ventilação se relaciona com a perfusão nos pulmões. A Vd/Vt é baixa quando existe uma adeqüação uniforme entre a ventilação alveolar e a perfusão e, quando ocorre um desequilíbrio, há elevação dessa relação. Em indivíduos normais, a Vd/Vt varia de 1/3 para algo entre 1/10 e 1/5 no pico do exercício. Na presença de doença pulmonar ou insuficiência cardíaca, quando pode haver significativo desequilíbrio entre ventilação e perfusão, a Vd/Vt estará elevada e poderá permanecer inalterada durante o exercício. Ambos, um desequilíbrio na relação ventilação-perfusão e um valor elevado para a Vd/Vt, são responsabilizados, em grande parte, pela ventilação anormalmente alta observada em pacientes com doença pulmonar ou insuficiência cardíaca (20,26). 2.8. Reserva ventilatória A Reserva Ventilatória representa a relação entre a ventilação máxima de exercício e a ventilação voluntária máxima em repouso (VE max/VVM). A maioria dos indivíduos saudáveis atinge uma VE max de 60% a 70% da VVM no pico do exercício. Uma das característica da doença pulmonar crônica é que a ventilação máxima se aproxima ou se iguala a VVM. Esses pacientes atingem um limite ventilatório durante o exercício, enquanto indivíduos normais geralmente têm uma reserva ventilatória substancial (20% a 40%) no pico do exercício, sendo limitados por outros
  5. 5. fatores. Uma alta reserva ventilatória é, usualmente, observada em pacientes que são limitados por doenças cardiovasculares (20,26). O atleta altamente treinado por atingir elevados índices de debito cardíaco Maximo tende a utilizar uma maior fração da reserva ventilatória (28). 2.9. Relação consumo de oxigênio - carga de trabalho Observa-se que pacientes com doença cardiovascular não aumentam o consumo de oxigênio tão rapidamente quanto indivíduos sadios em relação a variação nas cargas de trabalho (2). Embora se tente quantificar a relação entre aumentos no consumo de oxigênio e carga de trabalho entre indivíduos sadios e portadores de doença cardiovascular, baseado na idéia de que esta relação pode ser um marcador de disfunção cardíaca (reserva cardíaca diminuída), estudos adicionais ainda são necessários para tornar esse índice, potencialmente valioso, mais consistente para aplicação geral no laboratório de exercício,como também a aplicação pratica deste índice para o atleta ainda carece de maior consistência (26). 3. AJUSTES CARDIOVASCULARES AO EXERCÍCIO FÍSICO Os ajustes cardiovasculares ocorrem para que possa haver um aumento de fluxo sanguíneo aos territórios musculares em atividade, em função de um aumento da demanda metabólica local, com conseqüente aumento do consumo de oxigênio (BARROS NETO, 1996). É na formação reticular do bulbo cerebral que se encontram os neurônios reguladores centrais que, através de informações aferentes, promovem os ajustes cardiovasculares (MARSHALL, 1994). As informações que alcançam o sistema nervoso, fazem-no por mecanismos não bem definidos, existindo três hipóteses para explicar como as informações atingem o bulbo cerebral. ELDRIDGE et al. (1985) propuseram que descargas aferentes, a partir de centros motores superiores, excitariam os neurônios bulbares provocando os estímulos para os ajustes quando necessários. BARROS NETO et al. (1981) e MITCHELL, KAUFMAN, IWAMOTO (1983) ponderaram que, em conseqüência à natureza e à intensidade do exercício, estímulos locais, mecânicos e ou metabólicos, sensibilizariam terminações nervosas de fibras dos grupos III e IV, promovendo a excitação em nível bulbar. WASSERMAN & WHIPP (1983) consideraram que o fluxo de gás carbônico aos pulmões, através do retorno venoso, seria responsável pela origem das informações aferentes ao bulbo cerebral. Quando da realização de um exercício isotônico, o consumo de oxigênio aumenta proporcionalmente ao débito cardíaco e à diferença arteriovenosa de oxigênio (BARROS NETO, 1996). Nessa condição, o aumento do débito cardíaco deve ser acompanhado por um mecanismo eficiente de redistribuição de fluxo sanguíneo, visto que, nas estruturas musculares solicitadas, ocorre uma maior atividade metabólica (WHIPP, 1994). O aumento do débito cardíaco é resultante do aumento da freqüência cardíaca e do volume de ejeção sistólico (BARROS NETO, 1996). Durante o exercício, mediado por um comando central e por reflexos periféricos (NÓBREGA & ARAÚJO, 1993; WILLIAMSON et al., 1995), ocorre aumento de descarga simpática e diminuição do tônus vagal (GORMAN & SPARKS, 1991) que, sinergicamente, promovem elevação da freqüência cardíaca. Esse aumento é linear, em relação ao consumo de oxigênio, e atinge seu valor máximo no mesmo patamar onde é máxima a captação de oxigênio (CLAUSEN, 1977). O volume de ejeção sistólico também aumenta quando se realiza um exercício em posição ortostática. Não existe, entretanto, consenso a respeito de se o valor máximo atingido ocorre em torno de 40% a 60% (HIGGIBOTHAM et al., 1986) ou valor mais elevado em relação ao consumo máximo de oxigênio, ou ainda, se pode aumentar progressivamente até que se alcance um débito cardíaco máximo (BEVEGARD, HOLMGREN, JONSSON, 1960).
  6. 6. A redistribuição de fluxo sanguíneo para os territórios musculares em atividade decorre de uma vasodilatação mediada por metabólitos que, em nível local, promove alteração de pH, temperatura, pO2, osmolaridade e concentração de potássio (GORMAN & SPARKS, 1991; WHIPP, 1994). Mesmo com aumento do débito cardíaco, o fluxo sanguíneo não aumenta indiscriminadamente para territórios que não estejam sendo exercitados, porque nessas áreas ocorre aumento de resistência local conseqüente a uma descarga simpática difusa (VATNER & PAGGANI, 1976). A diferença arteriovenosa de oxigênio aumenta durante a atividade física em conseqüência de uma extração acentuada de oxigênio do sangue arterial (BARROS NETO, 1996). Enquanto indivíduos não treinados conseguem extrair em torno de 15 mL de oxigênio por 100 mL de sangue, indivíduos treinados podem conseguir incrementos de até 20% nessa taxa, o que demonstra o efeito periférico, benéfico, do treinamento (SALTIN, 1969). 4. ÍNDICES DE LIMITAÇÃO FUNCIONAL Uma vez que o exercício físico impõe adaptações fisiólogicas ao sistema cardiovascular e que, em função de uma crescente demanda de oxigênio ocorrem ajustes cardiovasculares, como o aumento do débito cardíaco e da diferença arteriovenosa de oxigênio, a caracterização de índices que consigam mensurar a aptidão física, como o consumo máximo de oxigênio (VO2 max) e o limiar anaeróbio (LA), trouxe benefícios tanto na área da pesquisa quanto na área clínica (BARROS NETO, 1996). 4.1. Consumo Máximo de Oxigênio O consumo máximo de oxigênio pode ser definido como o maior volume de oxigênio por unidade de tempo que um indivíduo consegue captar respirando ar atmosférico durante o exercício (HILL & LUPTON, 1923), sendo alcançado quando se atingem níveis máximos de débito cardíaco e de extração periférica de oxigênio (MARTINEZ FILHO, 1992), e não se conseguindo ultrapassá-lo com maior carga de trabalho muscular (MITCHELL, SPROULE, CHAPMAN, 1958; TAYLOR, BUSKIRK, HENSCHEL, 1985). Duas são as hipóteses na caracterização dos fatores que limitam o consumo máximo de oxigênio. Postula-se, primeiramente, que haveria uma limitação central, isto é, dependente do débito cardíaco máximo (Q max) e do conteúdo de oxigênio no sangue arterial (SALTIN, 1990), e, em segundo lugar, que a limitação seria periférica, expressa pela diferença arteriovenosa de oxigênio e pelo metabolismo tecidual (WAGNER, REEVES, SUTTON, 1961). Em síntese, os fatores limitantes exprimem a capacidade do sistema cardiocirculatório em fornecer oxigênio para a célula em atividade e a capacidade tecidual de extrair esse oxigênio (BARROS NETO, 1996); portanto, o consumo máximo de oxigênio pode ser expresso pela equação de Fick onde: VO2 max = Q max . (a-v)O2 max O VO2 max pode ser caracterizado como um índice que fornece uma avaliação da capacidade funcional de transporte e utilização de oxigênio (BARROS NETO, 1996), sendo o volume de ejeção sistólico máximo, o principal fator limitante de captação máxima de oxigênio na maioria dos indivíduos (ROWELL, 1986). O VO2 max tem sido bastante utilizado no diagnóstico e prognóstico de aptidão física e performance em atletas. Sua limitação no aspecto pratico, deve-se ao fato de existir uma grande homogeneidade deste índice em atletas de elite. Assim a expectativa de discriminação ou previsão de performance em grupos de elite de uma mesma modalidade esbarra na seleção natural previa que o esporte impõe. Sua maior aplicação pratica acaba por ser caracterizada pela avaliação longitudinal do atleta em diferentes períodos de treinamento. No nosso serviço temos aplicado a ergoespirometria para determinação do VO2max em atletas de diferentes modalidades. O quadro abaixo mostra valores de referencia para 12 modalidades esportivas. Podemos notar que existe uma tendência a valores tanto mais elevados quanto maior é a importância do metabolismo aeróbio na performance de cada modalidade.A título de comparação podemos observar os valores referentes a grupos de indivíduos cardiopatas, sedentários hígidos e obesos (Figura 1).
  7. 7. Na figura 2 encontramos valores de referencia para o VO2 max em 8 modalidades em indivíduos do sexo feminino. Também a título de comparação, são mostrados valores de referencia para mulheres sedentárias e condicionadas: 4.2. Limiar Anaeróbio Outro índice que reflete satisfatoriamente a aptidão física, e que pode ser empregado tanto na prática clínica quanto na avaliacao e treinamento de atletas é o limiar anaeróbio (BARROS NETO, 1996). Há mais de sessenta anos, foi estabelecido o conceito de que acima de uma determinada intensidade de exercício haveria acúmulo de ácido lático no sangue, acompanhado de um aumento na excreção de gás carbônico e da ventilação (OWLES, 1930). O exercício físico se acompanha de aumentos proporcionais de consumo de oxigênio e da eliminação de gás carbônico até uma determinada intensidade. WASSERMAN & McILROY (1964) sugeriram o termo limiar anaeróbio, caracterizando-o num exercício de cargas crescentes, como um nível de intensidade a partir da qual a ventilação e a produção de gás carbônico aumentam desproporcionalmente, elevando o quociente de trocas respiratórias expresso pela razão entre o gás carbônico produzido e o consumo de oxigênio. Essas alterações decorrem da desproporção entre aporte e demanda mitocondrial de oxigênio aumentando a relação piruvato/lactato e levando como conseqüência ao inicio da acidose metabólica do exercicico (MARTINEZ Figura 1 Figura 2
  8. 8. FILHO, 1992). Sintetizando, as reações químicas que ocorrem nesse processo podem ser descritas da seguinte forma: a produção aumentada de ácido láctico nas células musculares em atividade alcança, através da membrana celular, a corrente sanguínea onde, tamponada pelo sistema do bicarbonato, forma lactato de sódio e ácido carbônico e este último, por ser altamente volátil, dissocia-se em gás carbônico e água. O início da acidose metabólica e o excesso de gás carbônico seriam os responsáveis pelo estímulo dos centros respiratórios que desencadeariam o aumento desproporcional da ventilação que, por sua vez, em conjunto com níveis elevados de gás carbônico, provocaria a elevação do quociente respiratório (R). Em resumo, o limar anaeróbio, que quando caracterizado exclusivamente em função das trocas respiratórias recebe a denominação de limiar ventilatório (WHIPP, 1994), pode ser definido como a intensidade de esforço, ou o consumo de oxigênio, acima da qual a produção de ácido láctico supera sua própria remoção, provocando hiperventilação (WASSERMAN & McILROY, 1964). Indivíduos não treinados apresentam, em geral, limiar anaeróbio em torno de 50% a 70% do consumo máximo de oxigênio (JENNINGS & ESLER, 1990). Atletas treinados utilizam uma maior fração do VO2 max podendo elevar o limiar anaeróbio até cerca de 85% do VO2 max. (29) O limiar anaeróbio tem sido largamente utilizado na prática, tanto no diagnóstico de aptidão física como e principalmente na prescrição de treinamento tanto para indivíduos sedentários como para atletas das mais diferentes modalidades. Em termos de aplicação pratica a expressão do limiar anaeróbio em velocidade de corrida quando o teste é realizado na esteira e em carga na bicicleta tem se mostrado extremamente útil. Para o treinador ou preparador físico saber que seu atleta deve manter uma determinada velocidade para fazer um treinamento essencialmente aeróbio, representa efetivamente individualizar o trabalho em bases cientificas. Por outro lado a evolução do limiar anaeróbio tem se mostrado um indicador bastante útil para aferir o progresso do treinamento. Na figura 3 podemos ver a ilustração da evolução dos índices de limiar anaeróbio de um grupo de jogadores de futebol profissional avaliados no CEMAFE imediatamente após o retorno do período de férias de 30 dias e após 2 meses de treinamento. O limiar anaeróbio tem se mostrado melhor preditor de performance que o VO2 max para exercícios de longa duração . Com o objetivo de analisar as correlações entre o ritmo de corrida na maratona e os indicadores fisiológicos de performance, submetemos um grupo de 234 atletas do sexo masculino e 63 do sexo feminino a um teste de avaliação em esteira rolante para determinação do VO2 max e limiar anaeróbio imediatamente antes da corrida de Figura 3
  9. 9. uma maratona (maratona de Nova Iorque). Correlacionando a velocidade média desenvolvida na prova por cada atleta com o VO2 max e com o limiar anaeróbio obtidos no teste obtivemos respectivamente para o sexo masculino r=0,75 e r=0,82 e para o sexo feminino r=0,83 e r=0,86 sendo o VO2 max expresso em mL/kg/min e o limiar anaeróbio em velocidade em km/h. Os gráficos obtidos podem ser vistos na figura 4. Outra aplicação pratica importante do limiar anaeróbio é a utilização do seu valor expresso em freqüência cardíaca, o que possibilita através da monitorizacao continua desta variável fisiológica um diagnostico preciso da natureza aeróbia ou anaeróbia das mais diferentes modalidades esportivas. Na figura 5, podemos analisar o comportamento da freqüência cardíaca em um atleta profissional de futebol durante o jogo. Podemos notar que ao considerarmos o nível de frequencia cardíaca do limiar anaeróbio como referencia, o atleta alterna momentos de intensidade de exercício acima e abaixo do limiar, caracterizando a natureza mista aeróbia / anaeróbia da modalidade. Este perfil que é uma característica dependente tanto da aptidão física do atleta, quanto da solicitação especifica de sua função tática, permitira a elaboração de um programa individualizado de treinamento, que na medida do possível reproduza o tipo de solicitação do jogo. Na figura 6, é apresentado um registro continuo de freqüência cardíaca gravado durante um treino oficial para um grande premio de motociclismo em um piloto brasileiro na categoria 500 cc. Pode-se observar que mesmo um exercício predominantemente isométrico, eleva significativamente a freqüência cardíaca atingindo-se valores superiores ao limiar anaeróbio, o que novamente propicia o diagnóstico da natureza energética das solicitações bem como da intensidade de esforço que deve ser solicitada no treinamento específico. Figura 4
  10. 10. A ergoespirometria é portanto um método que cada vez mais acrescenta qualidade ao diagnostico da aptidão física e à monitorizacao do treinamento de atletas, permitindo inclusive que se introduza o conceito básico do treinamento cientifico que é o respeito à individualidade biológica do atleta. REFERENCIAS 1. OMASSONI, T. L. - Role of exercise in the management of cardiovascular disease in children and youth. Med. Sci. Sports Exerc., 28:406-13, 1996. 2. 2. UE, D. Y. & WASSERMAN, K. -Impact of integrative cardiopulmonary exercise testing on clinical decision making. Chest, 99:981-6, 1991. 3. GALIOTO, F. - Cardiac rehabilitation for children. In: GARSON, A.; BRICKER, J.T.; McNAMARA, D. - The science and practice of pediatric cardiology. Philadelphia, Lea & Febiger, 1990. p2267-73. 4. PANTELL, R. H. & GOODMAN JR., B.W. - Adolescent chest pain: a prospective study. Pediatrics, 71:881-7, 1983. 5. SELBST, S. M.; RUDDY, R.M.; CLARK, B.J.; HENRETIG, F. M.; SANTULLI JR., T. - Pediatric chest pain: a prospective study. Pediatrics, 82:319-23, 1988. 6. BERNHARDT, D. & LANDY, G. - Chest pain in active young people: is it cardiac? Physician Sports Med., 22:70-85, 1994. 7. McFAUL, R. - Mitral valve prolapse in young patients. Physician Sports Med., 15:194-8, 1987. 8. WILES, H.: Exercise testing for arrhythmia: children and adolescents. Prog. Pediatr. Cardiol., A (2):51-60, 1993. 9. HARGARTEN, K. - Syncope: finding the cause in active people. Physician Sports Med., 20:123-41, 1992. 10. ZIPES, D. & GARSON, A - Recommendations for determining eligibility for competition in athlets with cardiovascular abnormalities: arrhythmias. Med. Sci. Sports Exerc., 26(suppl.10):S276-83, 1994. Figura 5 Figura 6
  11. 11. 11. GARSON JR., A.; GILLETTE, P.C.; GUTGESSEL, H. P.; McNAMARA, D.G. - Stress-induced ventricular arrhythimia after repair of tetralogy of Fallot. Am. J. Cardiol., 46:1006-12, 1980. 12. SKLANSKY, M.; PIVARNIK, J.; O"BRIAN, S.; BRICKER, J.: Exercise training hemodynamics and prevalence of arrhythmias in children following tetralogy of Fallot repair. Pediatr. Exerc. Sci., 6:188-200, 1994. 13. FREED, M. D.; ROCCHINI, A.; ROSENTHAL, A.; NADAS, A.; CASTANEDA, A. - Exercise-induced hypertension after surgical repair of coarctation of the aorta. Am. J. Cardiol., 43:253-8, 1979. 14. SHACHAR, G. B. ; FUHRMAN, B.; WANG, Y.; LUCAS, R.; LOCK, J. - Rest and exercise hemodynamics after the Fontan procedure. Circulation, 65:1043-8, 1982. 15. BARTON, C. W.; KATZ, B.; SCHORK, M.; ROSENTHAL, A.: Value of treadmill exercise test in pre-and-postoperative children with valvular aortic stenosis. Clin. Cardiol., 6:473-7, 1983. 16. BISSET, G.; MEYER, R. A.; HIRSCHFELD, S.S.; JAMES, F.W.; SCHWARTZ, D.C.; KAPLAN, S. - Aortic valve replacement in childhood: evaluation of left ventricular function by eletrocardiography, echocardiography and graded exercise testing. Am. J. Cardiol., 52:568-72, 1983. 17. ROCCHINI, A - Exercise evaluation after repair of coarctation of the aorta. Prog. Pediatr. Cardiol., 4:19-24, 1983. 18. BALDERSTON, S.; DABERKOW, E.; CLARKE, D.; WOLFE, R. - Maximal voluntary exercise variables in children with postoperative coarctation of the aorta. J. Am. Coll. Cardiol., 19:154-8, 1992. 19. MITCHELL, J.; MARON, B.; RAVEN, P. - Recommendations for determining eligibility for competition in athletes with cardiovascular abnormalities. Med. Sci. Sports Exerc., 26:S223-S282, 1994. 20. WASSERMAN, K.; HAUSEN, J. E.; SUE, D. Y.; WHIPP, B. J.; CASABURI, R. - Principles of exercise testing and interpretation. 2ed. Pennsylvania, Lea & Febiger, 1994. 479p. 21. WASSERMAN, K. & WHIPP, B. J. - Exercise physiology in health and disease. Am. Rev. Resp. Dis., 112: 219-49, 1975. 22. BEAVER, W. L.; WASSERMAN, K.; WHIPP, B. J. - On-line computer analysis and breath-by-breath graphical display of exercise function tests. J. Appl. Physiol., 34:128-32, 1973. 23. PEARCE, D. H.; MILHORN, H. T.; HOLOMAN, G. H.; REYNOLDS, W. J. Computer-based system for analysis of respiratory responses to exercise. J. Appl. Physiol., 42:968-75, 1975. 24. BEAVER, W. L.; LAMARRA, N.; WASSERMAN, K. - Breath-by-breath measurement of true alveolar gas exchange. J. Appl. Physiol., 51:1662-75, 1981.21. BEAVER, W. L.; WASSERMAN, K.; WHIPP, B. J. - On-line computer analysis and breath-by- breath graphical display of exercise function tests. J. Appl. Physiol., 34:128-32, 1973.6. 25. WASSERMAN, K.; HAUSEN, J. E.; SUE, D. Y.; WHIPP, B. J. - Principles of exercise testing and interpretation. Philadelphia, Lea & Febiger, 1987. 269p. 26. MYERS, J. N. - Essentials of Cardiopulmonary Exercise Testing. Human Kinetics, 1996. 177p. 27. BARROS NETO, T. L. - Fisiologia do exercício aplicada ao sistema cardiovascular. Rev. Soc. Cardiol. Estado de São Paulo, 6:6-10, 19 28. DEMPSEY, J. A. - Is the lung built for exercise? Med. Sci. Sports Exerc., 18:143-155, 1986. 29. REYBROUCK T, GHESQUIERE ,J.;CATTAERT,A.; FAGARD R. AMERY A.- Ventilatory thresholds during short and long term exercises. J Appl Physiol., 55: 1964-1700, 1983 Topo Perguntas, contribuições ou comentários serão respondidos pelo conferencista ou por expertos no tema na lista Cardiologia do Exercício. Preencha os campos do formulário (em espanhol, português ou inglês) e clique Enviar Perguntas, contribuições ou comentários: Nombre y apellido: País: Argentina Dirección de E-Mail:
  12. 12. Topo Esta empresa colaboró para la realización del Congreso: @ Enviar Borrar 2do Congresso Virtual de Cardiologia Dr. Florencio Garófalo Presidente Comitê Organizador Dr. Raúl Bretal Presidente Comitê Científico Dr. Armando Pacher Presidente Comitê Técnico - CETIFAC fgaro@fac.org.ar fgaro@satlink.com rbretal@fac.org.ar rbretal@netverk.com.ar apacher@fac.org.ar apacher@satlink.com Copyright © 1999-2001 Federación Argentina de Cardiología Todos los derechos reservados

×