• Transporte de gases, nutrientes, resíduos

metabólicos, hormônios e calor

• Distribuição dos mecanismos de defesa

• Manutenção do equilíbrio ácido-básico

• Prevenção dos níveis adequados de fluidos

para evitar a desidratação

Principais funções cardiovasculares:

O sistema circulatório compreende três

componentes básicos

• Uma bomba (coração)

• Um sistema de canais (os vasos sanguíneos)

• Um meio líquido (o sangue)

• O músculo cardíaco possui uma capacidade única de gerar seu próprio sinal elétrico, denominado autocondução, a qual permite que ele se contraia ritmicamente sem estimulação neural ou hormonal.

Controle cardíaco

Apesar do coração gerar seus próprios impulsos elétricos, a força e a frequência de contração podem ser alterados através de outros sistemas:

• Sistema nervoso parassimpático• Sistema nervoso simpático • Sistema endócrino.

Sistema nervoso parassimpático

• Atua sobre o coração através do nervo vago.

• Em repouso a atividade parasimpática é predominante.

• Produz um efeito depressor sobre o coração: conseqüentemente, diminui a FC.

• A estimulação vagal máxima pode reduzir a FC para 20 a 30 bpm.

Sistema nervoso simpático

• A estimulação simpática aumenta a força e a frequência de batimentos através do aumento na velocidade de condução.

• É predominante durante momentos de estresse ou exercício.

Sistema endócrino

• Exerce seus efeitos através dos hormônios adrenalina e noradrenalina.

• Estimulam o coração aumentando a frequência cardíaca.

• A liberação desses hormônios é também desencadeada pela estimulação simpática

• Suas ações amplificam e prolongam a resposta simpática.

Terminologias da função cardíaca

• O ciclo cardíaco inclui todos os eventos que ocorrem entre dois batimentos cardíacos consecutivos.– fase de relaxamento e enchimento (diástole)

– fase de contração ou esvaziamento (sístole).

• Volume de ejeção (VE) é a quantidade ou volume de sangue que é bombeado por sístole (contração).

Tempo entre cada ciclo cardíaco

Q = FC x VE

Repouso: ~5 l/min (Q) = 75 bpm (FC) x 65 ml (VE)Exerc max: ~20 l/min (Q) = 200 bpm (FCmax) x 100ml

(VEmax)

Débito cardíaco(l/min)

Frequência cardíaca(bpm)

Volume ejeção(ml)

Debito Cardíaco (Q) é o volume total de sangue bombeado pelo ventrículo esquerdo por minuto, ou simplesmente o produto entre a frequência cardíaca e o volume de ejeção.

Sistema Vascular• Transportar o sangue

para todas as regiões do corpo.

• Controlar o fluxo sanguíneo para determinadas partes do corpo.

• Retornar o sangue ao coração.

• Manutenção da pressão arterial.

• Controlada por mecanismos neurais (controle neural extrínseco).

• O músculo da parede dos vasos são inervados por nervos simpáticos.

• A estimulação através destes nervos faz com que as células musculares dos vasos se contraiam, reduzindo a quantidade de sangue.

• Os nervos estão constantemente ativos: alguns vasos encontram-se em vasoconstrição.

Distribuição sanguínea

Controle neural extrínseco

• Alguns autores colocam que existem algumas terminações nervosas que inervam a musculatura esquelética e o coração causando vasodilatação, e sendo ativadas principalmente ao início do exercício, porém com pouca sustentação cientifica.

• Refere-se à capacidade da arteríola e esfíncter pré-capilares de auto-regularem seu próprio fluxo sanguíneo dependendo das necessidades imediatas dos tecidos que eles nutrem.

• A demanda de oxigênio parece ser o estimulo mais forte. Outros fatores como oxido nítrico, adenosina, k+, CO2, H+, lactato podem também aumentar o fluxo sanguíneo.

Controle local (auto-regulação)

Efeito da estimulação simpática sobre o fluxo sanguíneo em repouso e exercício.

Fluxo sanguíneo antes da estimulação simpática

Redução do fluxo sanguíneo durante a estimulação simpática

Retorno venoso

• Ação da bomba muscular

• Ação ventilatória.

CONTROLE DA PRESSÃO ARTERIAL

O sangueAs três funções principais do sangue são:

– transporte– regulação da temperatura – equilíbrio ácido - básico (pH).

O volume sanguíneo total do organismo varia consideravelmente com o tamanho e o estado de treinamento do individuo. Geralmente em indivíduos normais, varia de 5 a 6 litros em homens e de 4 a 5 litros nas mulheres.

• O sangue é composto de: – 55 a 60% de plasma (90% água) – 40 a 45% de elementos figurados.

(99%)

(1%)

Regulação do Débito Cardíaco durante o exercício

DC = FC x VE

Nervos simpáticose catecolaminas

plasmáticas

Força de contração

Alongamento

Frank-Starling

Volume diastólico final

(+)

(+)

(+)

(+)

(+)

Maior retorno venoso

(+)

0

50

100

150

200

5 6 7 8 9 10 11 12

Velocidade (km/h)

Freq

uênc

ia c

ardí

aca

(bpm

)

TREINADO SEDENTÁRIO

FREQUÊNCIA CARDÍACA

Efeitos do sistema nervoso simpático e parassimpático no comportamento da freqüência cardíaca durante o exercício

60708090

100110120130140150

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Velocidade (km/h)

Vol

ume

de e

jeçã

o (m

l/bat

imen

to)

VOLUME DE EJEÇÃO

110120130140150160170180190

90 120 140 160 180 190

Frequencia cardiaca (bpm)

Vol

ume

de e

jeçã

o (m

l/bat

imen

to)

Sedentario Treinado

VOLUME DE EJEÇÃO

Treinados x sedentários

0

5

10

15

20

25

30

5 6 7 8 9 10 11 12 13

Velocidade (km/h)

Deb

ito c

ardí

aco

(l/m

in)

DEBITO CARDÍACO

Resposta da frequência cardíaca e

débito cardíaco durante o

exercício em diferentes

intensidades

Resposta da Pressão Arterial em exercícios cíclicos nas mesmas taxas de consumo de oxigênio

(VO2max)

607590

105120135150165180195

20 40 60 80 100%VO2max

Pres

são

Arte

rial (

mm

Hg)

Braços - sistólica Pernas - sistólicaBraços - diastólica Pernas - diastólica

Pressão Arterial (PA) x exercício• A pressão arterial sistólica tem um aumento

diretamente proporcional ao aumento na intensidade do exercício, decorrente do aumento no Q.

• Em atletas altamente treinados a PA pode chagar a 240-250 mmHg.

• A pressão diastólica é pouco alterada durante o exercício, independente da intensidade.

• Um aumento acima de 15 mmHg é considerado anormal e deve ser usada como critério para a interrupção do exercício.

Adaptações fisiológicas determinadas pelo treinamento aeróbio

• Adaptações do sistema cardiovascular.– Volume cardíaco: o peso e o volume

aumentam com treinamento aeróbio de longa duração. Aumento da cavidade ventricular esquerda e ligeira hipertrofia.

– Volume de ejeção: aumento no volume de ejeção em repouso e exercício, decorrente de um maior enchimento do ventrículo e maior força de contração.

• Frequência cardíaca: A freqüência cardíaca (FC) diminui em repouso e exercício. A FC máxima tende a não se alterar com o treinamento.

• Volume plasmático e hematócrito: o aumento do volume plasmático aumenta rapidamente com o treinamento, no entanto o aumento no numero de hemácias são mais demorados. Aumenta a capacidade de transporte de O2 e regulação da temperatura corporal.

• Debito cardíaco (Q): Aumento do debito cardíaco máximo

Q = FC x VE• Número de capilares – aumenta o número de capilares

no músculo.• Aumenta a concentração de mioglobina. • Fluxo sanguíneo: maior vasodilatação dos capilares,

melhor distribuição do fluxo sanguíneo.

100

120

140

160

180

200

Corredor Ciclista Triatleta Sedentário

Corrida Ciclismo

Gráfico 4- Valores de FCmax obtido em corredores, ciclistas, triatletas e sedentários durante a corrida e o ciclismo.

Cuidado quando estimar a FCmax através das diferentes equações propostas

0,7

0,8

0,9

1

1,1

1,2

1,3

40 47 54 74 46 35Cap

ilare

s por

áre

a de

fibr

a m

uscu

lar (núm

eros

por

m

2 .10-3

)

A B C D M N

Gráfico 2- Valores médios para o número de capilares por 1000 m2 de área de fibra muscular em relação ao VO2max. Barras A e B demonstram valores para dois grupos de sujeitos sedentários. Barra C é o resultado do treinamento do grupo B por 8 semanas. Barra D demonstra a densidade capilar em sujeitos bem condicionados. Barras M e N demonstram valores para atletas recuperando de uma cirurgia no joelho (Saltin & Rowell,

1980).

Sujeitos VO2max (ml.min-1)

Q (l.min-1)

FC (bat.min-1)

VS (ml)

dif(a-v)O2 (ml.100ml-1)

ATL 6.250 39 190 205 17

SA 3.500 22 195 112 16

SM 1.400 8 190 43 17

ATL, atletas de endurance de elite; SA, sujeitos ativos; SM, sujeitos com estenose mitral.

Tabela 1- Bases fisiológicas para diferenças no VO2max em diferentes sujeitos

Relembrando o conteúdo

• Quais as principais funções do sistema cardiovascular, e quais são seus três componentes básicos?

• Como o coração altera a frequência e a força de contração?

• Como o fluxo sanguíneo é distribuído para atender a demanda de um determinado tecido?

• Quais são as respostas cardiovasculares ao estímulo do exercício?