Sabemos que o débito cardíaco em repouso, varia entre 5 a
8,0 litros/minuto em indivíduos destreinados e nos fisicamente aptos. O
débito cardíaco (Volume de sangue ejetado na aorta em um minuto) é
medido pelo produto do Volume Sistólico (VS) vezes a freqüência
cardíaca (FC), ou seja: DC = VS x FC.
O volume sistólico, em repouso, em indivíduo do sexo
masculino destreinado é, em média, 70 a 90ml por sístole e 100 a 120ml
no indivíduo treinado. Em mulheres destreinadas entre 50 a 70ml e de 70
a 90ml por sístole nas treinadas. Durante a diástole, o enchimento dos
ventrículos, normalmente, aumenta o volume de cada Ventrículo para
cerca de 120 a 130ml que se denomina VOLUME DIASTÓLICO FINAL
(VDF). Durante a sístole, o ventrículo esvazia-se de 70 a 90ml (VOLUME
SISTÓLICO). O volume que permanece, cerca de 50m a 60ml, é
denominado VOLUME SISTÓLICO FINAL (VSF).
A freqüência cardíaca em repouso varia, em indivíduos
normais, em 40bpm (atletas de resistência, maratonista por exemplo) a
valores próximos a 100bpm. Em média, em indivíduos sedentários, a
freqüência cardíaca em repouso está entre 70 a 90bpm. Pode-se observar
que a freqüência cardíaca de repouso é mais baixa nos indivíduos atletas,
pois esta diminuição é uma conseqüência dos programas de treinamento
físico. A freqüência cardíaca em repouso é alterada enormente com o uso
de medicamentos (betabloqueadores, efedrina, etc.), estado emocional,
fatores ambientais (calor, frio), tabagismo e outros fatores.
Do ponto de vista de PRESSÃO SANGÜÍNEA (força que
impulsiona o sangue através do sistema circulatório) temos que
considerar o conceito básico de que o sangue flui de uma área de alta
pressão para outra de menor pressão. A pressão mais alta obtida no
sistema arterial é denominada PRESSÃO ARTERIAL SISTÓLICA (PAS) e a
mais baixa PRESSÃO ARTERIAL DIASTÓLICA (PAD). A média das
pressões sistêmicas sistólicas e diastólicas, durante o ciclo cardíaco
completo, é denominada PRESSÃO ARTERIAL MÉDIA (PAM). Ela
representa a somatória de todas as pressões que existem no leitor vascular
do organismo e está relacionada ao débito cardíaco e à resistência
periférica pela equação DC = PAM/R, onde R representa a resistência
periférica total (calibre dos vasos), ou seja, a resistência ao fluxo
sangüíneo causada pela fricção entre o sangue e as paredes dos vasos. Os
vasos sangüíneos são elásticos, de modo que a vasocontricção e a
vasodilatação, que ocorrem primariamente nas arteríolas, controlam
grande quantidade de fluxo sangüíneo através do sistema circulatório.
O coração deve ejetar sangue na aorta, de modo a manter um
satisfatório gradiente de pressão sangüíneo (adequado). O fluxo
sangüíneo direciona-se aos capilares (local das trocas gasosas e
nutrientes), dependendo da pressão arterial média e da resistência a este
fluxo. A resistência ao fluxo está relacionada aos diâmetros internos das
arteríolas e dos esfíncteres pré-capilares.
Por último faremos algumas considerações sobre RETORNO
VENOSO e DIFERENÇA ARTERIOVENOSA (A - VO2 DIF.). O sangue que
volta ao coração é chamado de retorno venoso e este parâmetro guarda
íntima relação com o enchimento ventricular (VDF) e o débito cardíaco.
Fatores como hiperventilação (ação diafragmática), bombeamento dos
músculos dos músculos em atividade nos membros inferiores, efeito
(manobra) de Valsalva (aumento da pressão intratorácica) e
vasoconstricção alteram o retorno venoso e, portanto, modificam o débito
cardíaco.
Dentro os valores normais de pH, PO2 e PCO2 o sangue
arterial transporta 200ml de oxigênio (20% do volume) para cada litro de
sangue, entretanto o sangue venoso transporta somente cerca de 150ml de
oxigênio, portanto, uma Diferença Arteriovenosa (A - VO2 dif.) de 50ml
de oxigênio para cada 1000ml de sangue. Logo, em repouso, o consumo
de oxigênio (VO2) pelos tecidos está em torno de 250ml O2/min, se
considerarmos um débito cardíaco de 5 litros/minutos. O débito cardíaco
relaciona-se à Diferença Arteriovenosa pela equação:
DC = VO2/A - VO2 dif
COMPORTAMENTO DA FREQÜÊNCIA CARDÍACA
DURANTE O EXERCÍCIO FÍSICO
A freqüência cardíaca (FC) aumenta linearmente com a
intensidade do esforço físico (ver tabela 1.4) e com o aumento do
consumo de oxigênio (VO2). A intensidade do exercício físico é o
principal determinante do aumento da freqüência cardíaca durante
exercício. A importância da freqüência cardíaca em Fisiologia do Esforço
e Ergometria é enorme e podem-se resumir nos seguintes fatos:
1- É um parâmetro de fácil medida. Pode ser medida antes, durante
e após os esforços físicos.
2- Nos testes ergométricos submáximos, ainda é o parâmetro
fisiológico mais usado para medir o consumo máximo de oxigênio.
(Nomograma de Astrand - método ainda muito usado, ver tabela 1.3).
3- É um parâmetro utilizado para classificar a intensidade dos
esforços físicos (ver tabela 1.4).
4- É, ainda, o principal parâmetro utilizado para prescrever
atividades físicas dentro de intensidades recomendadas pelo Colégio
Norte-Americano de Ciência do Esporte, que aconselha intensidades de
60 a 85% da FCM (freqüência cardíaca máxima - ver tabelas 1.5 e 1.6).
Segundo o Colégio Norte-Americano de Ciência do Esporte
devem-se prescrever intensidades de exercícios físicos entre 60-85% da
FCM. Assim, por exemplo, se um gripo de indivíduos entre 30 a 40 anos
necessita iniciar um programa de condicionamento físico, como se deve
prescrever a intensidade de esforços físicos para este grupo?
Tabela 1.4
Classificação da Intensidade dos Esforços Físicos de acordo com a
Freqüência Cardíaca
Intensidade
FC
Muito Leve
75-100
Leve
101-120
Moderada
121-140
Intensa
141-160
Pesada
161-175
Exaustiva
> 175
Para indivíduos de 20 a 55 anos
Tabela 1.5
Freqüências Cardíacas Submáximas Recomendadas para
Condicionamento Físico para Indivíduos com Sistema
Cardiopulmonar Normal. Uso da Fórmula de Karvonen
Observa-se pelas tabelas 1.5 e 1.6 que a intensidade dos
esforços está entre 60-85% da FCM, ou seja, entre 117-162bpm (tabela
1.6) ou entre 132-155bpm (tabela 1.5). No início de programas de
atividade física devem-se sempre prescrever intensidades de 60-70% da
FCM, principalmente para indivíduos sedentários e idosos.
Se a freqüência cardíaca não aumenta, quando a intensidade
do exercício físico cresce, a resposta é anormal e a atividade física deverá
ser interrompida. Este fenômeno denomina-se incompetência
cronotrópica de esforço. Deve-se lembrar que: 1- as mesmas influências
neurais e humorais que aumentam o volume sistólico, durante o exercício
físico, também aumentam a freqüência cardíaca; 2- o volume sistólico
torna-se máximo, em intensidades submáximas de esforços físicos e
maiores aumentos do débito cardíaco são possíveis somente através do
aumento da freqüência cardíaca e 3- a freqüência cardíaca, como resposta
ao exercício, pode variar consideravelmente de pessoa para pessoa.
SISTEMA DE ABSORÇÃO - TRANSPORTE E
UTILIZAÇÃO DO OXIGÊNIO DURANTE O
EXERCÍCIO FÍSICO
O consumo de oxigênio depende das capacidades individuais
de absorver oxigênio; transportar oxigênio; entregar oxigênio e utilizar
oxigênio.
Devemos considerar que, em altitudes menores de 100m,
existe uma concentração adequada de oxigênio no ar ambiente para levá-
lo aos alvéolos pulmonares (há mais que suficiente área alvéolo-capilar
para absorver oxigênio) e manter a PO2 arterial em saturações acima de
95%, mesmo durante exercícios físicos intensos. O transporte de oxigênio
para a periferia depende da quantidade de sangue circulante e da
capacidade de transporte de oxigênio pelo sangue (hemácia -
hemoglobina - hematócrito). O débito cardíaco tem sido considerado o
principal fator limitante no transporte de oxigênio durante o exercício.
Por sua vez, o débito cardíaco depende do volume sangüíneo, do volume
sistólico e freqüência cardíaca (todos inter-relacionados). A diferença na
saturação arteriovenosa nos pulmões é outro fator que realmente
determina a quantidade de oxigênio a ser transportado. Felizmente, a
gradiente de oxigênio alvéolo-capilar é suficiente para sobrecarregar a
hemoglobina em 98% saturada, mesmo com reduzida afinidade
hemoglobina-oxigênio, como em casos de acidez e hemácias com elevada
concentração de 2,3 difosfoglicerato. A entrega do oxigênio aos tecidos é
dependente do gradiente de pressão de oxigênio aos tecidos é dependente
do gradiente de pressão de oxigênio entre os capilares e células e da
distância de difusão dos tecidos. Os tecidos com maior vascularidade
(maior número de capilares por área) receberão maior quantidade de
oxigênio. A utilização de oxigênio pela célula dependente, no caso dos
músculos esqueléticos, de sua concentração de mioglobina, número de
mitocôndrias e enzimas. O aumento de VO2 max, após programas de
condicionamento físico, deve-se à melhora e aumento das capacidades
individuais de absorver, transportar, entregar e utilizar oxigênio e não
somente ,melhor capacidade funcional do sistema de transporte de
oxigênio. Há inclusive situações em que o indivíduo não melhora seu
sistema de transporta de oxigênio (significativamente) após
condicionamento físico, apesar de aumento significativo de VO2 max.
Acredita-se neste caso que a melhora (efeito de treinamento) ocorreu com
a melhora da utilização do oxigênio pelas fibras musculares. As
concentrações de mioglobina, número e tamanho das mitocôndrias,
atividade enzimática e oxidação de gorduras são alteração bioquímicas e
metabólicas que aumentam após o condicionamento físico aeróbico e que
melhoram principalmente a capacidade de extração e utilização de
oxigênio pelas fibras musculares. Portanto, pode-se afirmar que o VO2
max como sendo a quantidade de oxigênio que o indivíduo consegue
captar do ar alveolar, transportar aos tecidos pelo sistema cardiovascular e
utilizar à nível celular na unidade de tempo.
O fornecimento de oxigênio aumenta devido ao:
1- aumento do débito cardíaco que é conseguido por aumento de
freqüência cardíaca (FC) e do volume sistólico (VS).
2- aumento de extração de oxigênio representada pela diferença
artério-venosa (A - VO2).
Durante o exercício, o teor de oxigênio no sangue arterial é
bastante uniforme, mas o teor de oxigênio no sangue venoso cai a níveis
muito baixos, na maioria dos tecidos com taxa metabólica aumentada. A
captação (utilização) de oxigênio durante o exercício aumenta em função
do fluxo sangüíneo aumentado nos músculos esqueléticos e do grau de
treinamento das fibras musculares destes músculos em atividade. Os
músculos esqueléticos treinados extraem mais oxigênio devido:
1- maior teor de mioglobina
2- maior número e tamanho de mitocôndrias
3- maior atividade e concentração das enzimas envolvidas no ciclo
de Krebs
4- maior capacidade de oxidação de gorduras
5- maiores concentrações de glicogênio muscular
6- aumento da densidade capilar (mais capilares por fibras
musculares)
VO2 MAX COMO ÍNDICE METABÓLICO
Durante exercício físico, a quantidade de oxigênio, requerida
no metabolismo, depende de qual tipo de substrato energético está sendo
metabolizado. Se forem usados carboidratos unicamente, queimam-se
5,05Kcal (quilocalorias) para cada litro de oxigênio consumido, e quando
a utilização é mista (gordura e carboidrato) a equivalência energética está
em torno de 4,83Kcal, para cada litro de O2 consumido. Para fins
práticos, usa-se a seguinte equivalência - 1l de O2 consumido = 5Kcal
liberada (ou gasta). Uma outra equivalência básica é o fato de que 1MET
eqüivale a 3,5ml (Kg/min)-1. A importância de fornecer o custo
metabólico (energético) de uma atividade física em METs deve-se ao fato
de facilitar a quantificação das unidades bioenergéticas. Assim, quando se
diz que uma atividade física exige um custo energético de 4METs, este
valor quer dizer que este custo é 4 vezes superior ao metabolismo basal,
ou seja, 4 vezes o custo energético nas condições de repouso. Deste
modo, facilita-se a precisão de exercícios físicos e dietas para atletas e
obesos. Conhecendo o gasto energético de uma atividade física, pode-se
prudentemente planejar a dieta para manter um adequado balanço
energético, inclusive calcular o peso de gordura corporal que seria
perdido durante o exercício físico (um gasto energético de 7730Kcal
eqüivale a 1Kg de gordura metabolizada). Tabelas fornecem o custo
energético em METs para exercícios físicos diversos. Mas, o mais
importante é saber manusear e converter unidades de VO2 max em
unidades metabólicas. Exemplo 1: um indivíduo de 80Kg fez teste
ergométrico e mediu-se o VO2 max de 10METs (35ml (Kg.min)-1), pois,
sabe-se que 1MET = 3,5ml (Kg/min)-1. Como este indivíduo tem 80Kg,
durante exercício máximo, ele consome no máximo 2,8 litros O2/min
(35ml x 80Kg = 2800ml = 2,8 litros). Logo pode-se concluir que este
indivíduo suporta exercícios de no máximo 14Kcal/min (1l de O2
consome 5Kcal/min e 2,8l de O2 consome 14Kcal/min). Em resumo, este
indivíduo tem um VO2 max de 35ml O2/Kg min, 10MTs ou 14Kcal/min.
Exemplo 2: indivíduo de 85Kg faz caminhada de 5Km/h de duração de
uma hora/dia. Qual o custo o custo energético desta atividade física
diariamente?
- 5METs eqüivale a 17,5ml (kg.min)-1 . (5 x 3,5)
- Indivíduo de 85 Kg - logo: 85 x 17,5 = 1490ml/min = 1,49l/min
- O custo energético é de 7,4Kcal/min (5 x 1,49 = 7,4Kcal/min)
- O custo energético em 60min é igual a 444Kcal (7,4 x 60)
O fato de saber o custo energético de uma atividade física
facilita adequar a capacidade física do indivíduo com a mesma. Por
exemplo, a maioria dos cardíacos possui o VO2 max menor que 22ml
O2/Kg min (6METs). Sabe-se que atividades ocupacionais contínuas e
prolongadas só são suportadas em torno de 1/3 de sua capacidade máxima
aeróbica e, no caso dos cardíacos, atividades em torno de 7ml O2/Kg min.
são suportáveis numa jornada de trabalho físico contínuo. Suponha-se que
uma determinada atividade física consuma uma média de 5Kcal por
minuto. Logo, somente indivíduos com capacidade aeróbica máxima
(VO2 max) de 15Kcal/min. suportariam tal esforço físico em jornada de 8
horas. Estudos epidemiológicos norte-americanos apresentam para os
adultos sedentários valores de VO2 max entre 9 - 11METs (33 - 38ml (Kg
min)-1). Os mais elevados valores encontram-se entre 20 - 21METs, em
atletas. Em resumo, pode-se deduzir que o VO2 max é de grande
importância nas áreas de Cardiologia, Medicina do Trabalho, Esporte e
Nutrição. Basta obter o VO2 max de um indivíduo, para converter este
valor encontrado em três diferentes unidades. Como exemplo, caminhar a
5Km/h tem um custo energético de 4 - 5METs, 5 - 6Kcal/min ou 14 -
18ml (Kg min)-1, num indivíduo de aproximadamente 70Kg. Mas este
valor varia num indivíduo de 85Kg. Logo, com as informações do VO2 e
custo energético das atividades físicas recreacionais, ocupacionais e
esportivas, pode-se adequar o homem, permitindo-lhe corretamente
executar tarefas dentro da sua tolerância de esforço.
IDADE, SEXO, FATORES GENÉTICOS E VO2 MAX
Acredita-se que se avaliar o VO2 max, numa população
homogênea, ou seja, maratonistas - sexo masculino - faixa etária de 20-30
anos, cidade do Rio de Janeiro, mesmo método de avaliação, etc., a
variabilidade dos resultados dependerá de fatores genéticos
predeterminados. A capacidade funcional máxima de cada indivíduo
depende de seu potencial genético, do sexo e faixa etária que se encontra.
Podem haver diferenças de 40% no VO2 max em gêmeos monozigóticos
quando um treina e outro não. Numa população homogênea entre homens
e mulheres, por exemplo, tenistas de alto nível, masculino ou feminino,
faixa etária de 20-25 anos etc., as mulheres apresentam menores valores
absolutos de VO2 max. Mas as mulheres respondem aos treinamentos
físicos da mesma forma e magnitude dos homens. Com relação à idade H.
DeVries salienta que as mulheres e idosos respondem ao treinamento
físico do mesmo modo que os jovens, considerando os fatores de correção
e o VO2 max inicial do início do programa. A potência aeróbica máxima
(VO2 max) das mulheres é menor que a dos homens cerca de 15 a 25%.
GINÁSTICA
1- Ginástica - do gr. gymnádzein, 'treinar, fazer ginástica', em
sentido próprio, 'exercitar-se nu', de gymnós, 'nu', já que os
gregos faziam nus os exercícios.
2- Conceituação - Ginástica é o conjunto de exercícios corporais
sistematizados e aplicados com fins competitivos, educativos,
formativos, artísticos ou terapêuticos. Como modalidade
esportiva, nela se conjugam a força, a agilidade e a elasticidade.
3- História - A ginástica se apresenta com características distintas,
nas sucessivas épocas históricas em que se desenvolveu.
3.1- Origens - O homem começou a praticar os primeiros
exercícios físicos obrigados pelas lutas de sobrevivência. À
medida em que se consolidavam as comunidades, as
necessidades de conquista e defesa deram origem à criação
dos exércitos, cada povo tentando aprimorar-se nos
exercícios físicos, fundamentais ao apuro dos guerreiros.
3.2- Antigüidade - A cultura grega foi a primeira a constatar que
os exercícios físicos tinham outras aplicações além da
preparação dos soldados. Os esportes cujo conjunto de
modalidades os gregos definiam por ginástica ocuparam
lugar proeminente em sua civilização.
3.3- Idade Media - Os espetáculos sangrentos das arenas e circos
romanos desprestigiaram de tal maneira a prática do esporte
como competição, que, mesmo depois da queda do império,
os jovens continuaram a não demonstrar qualquer interesse
pelos exercícios físicos. Os exercícios físicos voltaram a ser
praticados quase que exclusivamente nos exércitos, para a
preparação dos soldados.
3.4- Renascimento - O interesse pelas civilizações antigas,
durante o Renascimento, levou a redescoberta dos exercícios
físicos, que tiveram tão importante papel na mais evoluída
até então, de todas as culturas, a grega.
3.4.1- As escolas do Renascimento fizeram da Educação
Física uma parte importante do sistema educacional
então vigorante e incluíram em seus programas de
atividades os exercícios de equitação, corridas
pedestres, salto, esgrima, diversos jogos com bolo e
outras modalidades esportivas, praticadas todos os
dias pelos alunos, ao ar livre e sem limitação do
tempo.
3.5- Idade Contemporânea - A ginástica, no entanto, como
modalidade esportiva no aproveitamento dos exercícios
físicos só começa aparecer na Europa em meados do séc.
XVIII. Jean-Jacques Rousseau (1712-1778) tem seu nome
ligado ao reaparecimento da cultura física como fator de
educação.
3.5.1- Despertou na Europa, nessa época, o interesse pela
ginástica, em torno da qual se criaram quatro escolas
principais: a inglesa, a alemã, a sueca e a francesa.
3.5.2- Escola inglesa - Os ingleses, quando começaram a
participar da ginástica, não se propunham aprimorar
o novo esporte, fazendo-o apenas como base para
outras modalidades atléticas e jogos.
3.5.3- Escola alemã - Entre os humanistas responsáveis pela
evolução e difusão da ginástica em todo o mundo,
Guts Muths (1759-1839) escreveu uma das obras
mais importantes sobre o assunto. Como modalidade
esportiva, todavia, à ginastica se tornou uma
realidade, na Alemanha, com Johann Bernhard
Basedow (1723-1790), que levou os exercícios
físicos a se constituírem em parte essencial de um
plano educativo harmônico e integral, ao fundar, em
1774, o instituto Philanthropinum, em Dessau,
verdadeiro laboratório pedagógico.
3.5.4- Basedow foi o primeiro a fazer dos exercícios físicos
parte definida do programa educativo das escolas
primarias, distinguido-os dos das escolas especiais,
como as de cavalaria e academias.
3.5.5- Mais tarde, as idéias pedagógicas de Guts Muths
foram de certo modo suplantadas, na Alemanha, pelo
conteúdo patriótico-social da obra de Friedrich
Ludwig Jahn (1778-1852). Com Janh, nasceu a
Turnkunst, denominação que servia para abolir o
termo Gymnastik, a fim de acentuar o caráter
nacional de seu sistema. A Turnkunst, com o passar
dos anos, acabou-se por transformar-se na ginástica
internacional ou olímpica.
3.5.6- Escola sueca - Um holandês, Franz Nachtegall (1777-
1847), filho de um alfaiate alemão, foi quem fez
chegar a Escandinávia as idéias de Guts Muths. Em
1799, como professor do Philanthropinum de
Copenhague, fundou o primeiro instituto privado de
ginástica na Europa. Autor de um livro, Ginástica
para jovens, teve influência fundamental na criação
da cadeira de ginástica nas escolas primarias, em
1801, sendo também o principal responsável pela
criação, em 1804, do Instituto Militar de Ginástica,
primeiro estabelecimento especial desse tipo nos
tempos modernos.
3.5.7- Escola Francesa - As idéias de Guts Muths e Jahn
sobre ginástica foram aproveitadas por Francisco
Amorós y Ondeano, coronel do exército espanhol,
exilado em Paris por questões políticas. Diretor do
Ginásio Normal Militar desde sua criação em 1818,
pôs em prática seu próprio método de ginástica, a
amorosiana, conjunto de exercícios tomados aos dois
mestres alemães, com modificações, especialmente
na parte dos aparelhos.
3.5.8- A ginástica de Amorós conheceu, na época, sucesso
rápido, embora seu caráter militar e suas exigências
rigorosas merecessem severas críticas. Dominou, não
obstante, e totalmente, o panorama militar e civil na
França, por intermédio da obra de seu criador e
seguidores.
3.5.9- Introdução da Ginástica no Brasil - A ginástica
apareceu no Brasil no começo do séc. XIX,
introduzida por imigrantes europeus, feitos m
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