SISTEMA RESPIRATÓRIO III

TREINAMENTO EM ALTITUDE E REGULAÇÃO NEURAL DO SISTEMA RESPIRATÓRIO

TREINAMENTO EM ALTITUDE 

Atleta que compete em altitude- não tem o mesmo desempenho, comparando com o seu desempenho habitual. Por este motivo, ele necessita passar por um processo de adaptação. 

FUNCIONAMENTO DO PROCESSO DE ADAPTAÇÃO 

       Exemplo: Atleta acostumado a treinar ao nível do mar com pressão atmosférica de 1 atm desloca-se para uma altitude de 3.600 metros onde ocorre uma perda de 20%  do seu VO2, e isso é determinante para o seu desempenho. 

     CURTO PRAZO- Efeito principal ao primeiro contato com a alta altitude (desembarque, por exemplo), onde se é submetido a uma baixa  PO2 , com a diminuição da pressão de oxigênio arterial, há a ativação de quimioceptores ( arco aórtico , seio carotídeo e tronco encefálico). A estrutura bulbar também é extremamente sensível à  CO2/O2/PH, e são eles que ativarão os quimioceptores.

      Neste caso, com a diminuição da PO2 ocorre a ativação de quimioceptores e como consequência ocorre a taquipneia  (aumento de ventilação). Com a taquipneia, fisiologicamente está acontecendo a tontura, pois há a eliminação e consequente diminuição de CO2, ocorrendo a diminuição da PCO2. O CO2 é um dióxido ácido, que quando reage com água forma ácido carbônico, esse ácido carbônico tende a  se dissociar em hidrogênio e bicarbonato. Ou seja, o acumulo de CO2 no sangue gera um processo de acidificação do mesmo, porque o CO2 reage com água que está no plasma para formar ácido carbônico e por fim liberar hidrogênio.  Sendo assim, quanto mais CO2 o sangue possuir, mais acido será o sangue (menor PH). 

       No caso da diminuição da PCO2, há o fenômeno de ALCALOSE RESPIRATÓRIA (aumento do PH), e como consequência da alcalose respiratória, haverá o fenômeno da tontura. (Com a hiperventilação ocorre o mesmo processo). 

Obs: Com a realização de exercício esse processo ocorre de maneira ainda mais severa. 

       MÉDIO PRAZO - A defesa do organismo contra a alcalose respiratória é a excreção de bicarbonato via urinária, pois bicarbonato é uma base, e com isso há a diminuição do caráter alcalino do sangue. Com isso ocorre o controle do PH, mas também o fenômeno de HEMOCONCENTRAÇÃO, ou seja, o sangue ficará mais concentrado.

      Vantagem - Quado este sangue passar na circulação pulmonar, as hemácias estarão mais próximas, ou seja, a distância difusional será menor, facilitando o processo de oferta de oxigênio.

     Desvantagem- O sangue estará mais viscoso, fazendo com que o atrito com a parede do vaso aumente, o trabalho cardíaco aumente e com isso aumente o risco de trombose, com tendência de mais sangramento entre outras características. 

     LONGO PRAZO- O sistema não suporta essa hemoconcentração. Quem detecta a hemoconcentração e a variação do fluxo são os rins, produzindo ERITROPOETINA, que estimula a medula óssea à produzir novas hemácias (ERITROPOIESE). Com o aumento do número de hemácias há também o aumento do volume sanguíneo e ao final desse processo o indivíduo é considerado adaptado à altitude. 

      O tempo de adaptação de curto, médio e longo prazo dependerá da altitude onde o indivíduo se encontra. 

TEMPO DE ADAPTAÇÃO FISIOLÓGICA

REGULAÇÃO NEURAL DO SISTEMA RESPIRATÓRIO 

        Ao falarmos do sistema neural estamos discutindo sobre Bulbo-troco encefálico, onde temos uma zona quimiossensível (ZQS) onde temos grupos de neurônios expiratórios e inspiratórios e o arco aórtico e o seio carotídeo com quimioceptores que levam a informação até o bulbo. Os quimioceptores são sensíveis à aumento da PCO2, diminuição da PO2 E diminuição do PH, estimulando os quimioceptores e gerando potenciais de ação que chegam até o centro respiratório estimulando a respiração. Além disso, a própria zona quimiossensível é sensível ao aumento de hidrogênio e CO2. Um detalhe importante é que o hidrogênio não atravessa a barreira hematoencefálica(membrana que permite a passagem de metabólitos do sangue para o sistema nevoso), que é impermeável a ele. Apesar de não atravessar a barreira ele é o componente que mais estimula os quimioceptores, da seguinte maneira: o CO2 produzido pelo metabolismo vai acabar no sangue e reagir com a água, formando H2CO3, o H2CO3 no sangue forma ácido carbônico, que se dissocia em hidrogênio e bicarbonato, então, o hidrogênio estimulará os quimioceptores periféricos no sangue. Na ZQS o hidrogênio não passa a barreira hemato encefálica, porém, o CO2 passa, chegando no SN e reagindo com H20, liberando hidrogênio (vindo da água). 

        No sangue temos hemácias, que captam o ácido carbônico, e possuem a enzima chamada anidrase carbônica, que ativa o ácido carbônico, formando H20 e CO2. Sendo essa uma estratégia de se manter o CO2 para permitir que ele seja eliminado pela ventilação e para a estimulação dos quimioceptores.

      Ou seja, o CO2 do sangue estimula o quimioceptor, e o CO2  que penetra a barreira hematoencefálica e invade o bulbo reage com a água para liberar o hidrogênio que estimulará a ZQS. 

Gráfico: 

Temos uma carga máxima de trabalho.

· 

    Temos 2 limiares da ventilação, e eles têm altíssima correlação com os limiares de lactato. 

     Esperamos que a curva de ventilação com o treinamento:

·         É possível que a ventilação de repouso mude, baixe um pouco, mas não significativamente. 

·         Ocorrerá o deslocamento do ponto de quebra do 1° limiar ventilatório para a direita, ou seja, para uma carga de trabalho mais alta, e também o 2° limiar ventilatório da mesma forma que o 1°. Com o  consequente deslocamento da carga máxima para a direita.

      É importante destacarmos que a maior parte dos livros de fisiologia do exercício têm mostrado que a ventilação não é essencialmente um fator limitante de desempenho em indivíduos normais. 

      A VVM (Ventilação Voluntária Máxima) é sempre maior do que a VE MÁX. (Ventilação Expiratória Máxima) na ordem de 20 à 30 % maior. Porém, durante o exercício não se ventila mais pois outros mecanismos levam à fadiga antes disso, ou seja, não chegamos a usar todo o sistema respiratório. Os outros sistemas são o músculo e o coração, se conseguíssemos superar essas limitações musculares e cardíacas talvez pudéssemos chegar mais perto da VVM, porém, não é isso que vemos normalmente. 

DESTAQUES DA AULA

·         Pessoas que moram em uma grande altitude têm maior número de hemácias em comparação com indivíduos que moram em baixas altitudes. 

·         Em competições esportivas, é muito importante que se tenha tempo para a adaptação dos atletas, porém, se não for possível este tempo de adaptação, deve-se levar o atleta para a altitude no momento mais próximo possível da competição.  O auge do efeito de curto prazo é em torno de 3 à 4 dias, por isso, devemos prestar muita atenção no tempo de adaptação                 para o bom desempenho de um atleta. 

·         Pessoas que realizam mergulho livre hiperventilam antes de mergulhar em apneia pois assim elimina CO2, aumentando o tempo de apneia, pois o estímulo ventilatório é diminuído.  O que define o tempo de apneia é o CO2, e não o oxigênio, pois o aumento do CO2 que vai ser necessário para um maior tempo. 

RELAÇÃO DE FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO COM CRIANÇAS E ADULTOS

     

     O metabolismo difere muito de crianças para adultos. O consumo de oxigênio pode ser observado em formas absolutas ( L.min -1) ou relativas ( Ml.Kg. ml -1). Quando se compara o consumo de oxigênio em uma criança há um teste de carga regular onde se pode observar características de acordo com o gráfico abaixo:

      Com o incremento de carga, acontece um déficit de oxigênio. O comportamento do consumo de oxigênio vai aumentar em 3 fases lentamente até atingir o Back Stage. Isso ocorre em qualquer indivíduo, até mesmo na criança. A diferença entre eles, seria que a criança responde mais rapidamente, gerando um déficit de oxigênio muito menor que o adulto. Com isso fica evidente que a criança tem uma resposta aeróbica mais eficiente, porém a medida que se matura, a eficiencia desse sistema diminui.

      Esses fatores ocorrem pela atividade das enzimas: PFK e LDH em relação a idade. A PFK tem a função de regular a velocidade da glicose. Essa possui uma atividade muito baixa na infância, aumenta no estirão puberal e estabiliza na maturidade.

       A enzima LDh induz a formação de Lactato através do acúmulo de Piruvato. Na infância as atividadades dessa enzima podem ser observadas no gráfico abaixo:

      A atividade glicolítica anaerobia de crianças é menor. Quando coloca elas em uma carga de trabalho aeróbia, por ter uma menor capacidade glicolítica para segurar esse implemento de carga, então deve-se acelerar ao máximo o processo oxidativo, ou seja, o sistema aeróbio. Por esse motivo, elas apresentam um menor déficit de oxigênio, pois essas compensam a incompetência anaerobia por uma maior competência aerobia.

       Comparando crianças com adultos quando se coloca os dois em exercícios com estímulos de alta intensidade, a concentração de Lactato muscular é observada no gráfico abaixo:

       Quanto maior a idade, maior a concentração muscular de Lactato.

     Então crianças de idade baixo (entre 8 e 10 anos) apresentam uma baixa concentração de Lactato muscular estando relacionado com a baixa atividade da LDH e da PFK, obrigando ela a compensar com o sistema aeróbio. O treinamento intensivo em crianças melhora as condições aeróbias, porém gera um desgaste em vários fatores, mas especialmente em nível osteoarticular. Quando se trabalha com crianças no seu limite, gerando lesões e impactos osteoarticulares ao longo do tempo em uma fase de formação da estrutura osteoarticular.

    A criança começa a ganhar de todos na competição, porém quando entra na puberdade ocorre muitas modificações como: ganho de massa muscular, e isso encontra uma estrutura óssea que sofreu um padrão de estresse ao longo do tempo. Começa a ocorrer as grandes lesões com uma maior incidência. O atleta acaba estagnando ou até cai seu rendimento gerando assim grandes desistências em esportes que possuem estímulos precoces. Não se deve treinarem alto nível crianças, pode-se obter um grande atleta mirim, mas dificilmente terá um atleta de alto nível com 20 anos.

O QUE ACONTECE COM O CONSUMO DE OXIGÊNIO DURANTE O PROCESSO MATURACIONAL?

         ABSOLUTO EM RELAÇÃO A IDADE (GRÁFICO 5)

         Idade Biológica.

      No estirão puberal principalmente em meninos há uma grande acréscimo de massa muscular fazendo com que o consumo de oxigênio aumente proporcionalmente mais nos meninos do que nas meninas. O consumo de oxigênio máximo em meninos e meninas é igual até a puberdade. Se relativizarmos a massa obtemos:

      O aumento que estava ocorrendo é essencialmente em relação a massa. No memomento em que se dividir o consumo de oxigênio pela massa, não mudará o consumo de oxigênio máximo ao longo da idade. Esse índice cai na menina a partir da puberdade por causa do tecido adiposo. Divide-se a massa corpórea total, por esse motivo ocorre essa queda.  Se fosse uma divisão apenas da massa muscular, isso não ocorreria.

     Meninos e meninas competem no mesmo nível até a puberdade, logo após, começam a apresentar grandes diferenças.

IDOSOS

        O auge do consumo de oxigênio máximo ocorre entre os 20 e 30 anos. Isso depende do nível de treinamento do indivíduo. Se esse é sedentário, ocorrerá mais cedo o pico de consumo de oxigênio máximo do que em um indivíduo treinado. A partir do auge começa uma perda importe no consumo de oxigênio conforme o amadurecimento de aproximadamente 7 ml.kg.min por década.

      O limiar de dependência funcional é de 25. No final de 3 décadas se tem uma dependência funcional em indivíduos não treinados. Isso ocorre devido ao fenômeno conhecido como Sarcopenia. Há uma perda no número de sarcômeros, levando consequentemente a uma perda de massa muscular.

     Com o envelhecimento há uma grande perda de fibras do tipo II fazendo com que o indivíduo perca força, potência, trofismo e resistência. Assim ocorre uma incapacidade progressiva tornando o mais inativo. Isso forma um ciclo que só é quebrado com o exercício.

     Para adultos jovens deve-se incentivar o exercício para fazer com que a curva de consumo de oxigênio máximo pela idade caia menos com o envelhecimento.  Com isso deve-se treinar aeróbio.

EM IDOSOS: Deve-se fazer o treinamento aeróbio porém o treinamento de força é indispensável. O indivíduo perde no consumo de oxigênio por causa da perda de massa muscular. Assim deve-se usar uma estratégia para frear ou reverter parcialmente esse processo. O exercício de treinamento de força não precisa ser intenso, porém pode ir avançando ao longo do tempo.

SUDORESE

     Criança transpira pouco em relação aos adultos.

      Os mecanismos de troca de calor com o meio em adultos são fundamentalmente baseados na evaporação de suor, porém com crianças isso não ocorre. A troca é feita através da irradiação e convecção.

     Se levarmos uma criança para um ambiente aberto, ela ganha mais calor através da radiação solar. Na piscina, ela tem uma maior tendência a perda de calor por convecção.

OSSOS E EXERCÍCIOS

       Superfície óssea é formada por uma estrutura cristaloide que depende de Cálcio. A deposição de Cálcio depende de uma ciclagem celular:

EX: Por alguma razão o nível circulante de Cálcio caí. Os ossos são um reservatório de Cálcio, então retira-se dele.  A ativação dos Osteoclastos que se aderem na superfície. A medida que ele vai retirando cálcio, vai cavitando o osso. O corre que o nível de Ca é corrigido ativando os Osteoblastos que depositam Ca na matriz óssea. Esse ciclo renova a matriz óssea, por esse motivo ele é tão importante.

O CICLO PODE SER AFETADO ATRAVÉS:

1-      EFEITO PIEZOELÉTRICO

         Efeito característico  de cristais anisotrópicos, ou seja, que desviam feixes de luz. Se submetido a uma força mecânica compressiva, gera uma diferença de potencial, ou seja, um sinal elétrico. A estrutura óssea é formada por cristais piezoelétricos. Quando gerar um impacto, transitoriamente se gera um sinal de voltagem, atraindo para o dipolo Ca. Isso faz com que se tenha um aumento da matriz óssea. O exercício gera esse aumento da densidade mineral óssea localizado.

       Em idosos é útil fazer exercícios de baixo impacto para estimular o efeito piezoelétrico.

2-      LEI DE WOLFF

            Ossos respondem dinamicamente à presença ou ausência de tensão com mudanças de tamanho, forma e densidade.

        A compressão de uma superfície óssea aumenta a atividade osteoclástica. Na área de contato que sofre compressão, quando estimulada, aumenta atividade osteoclástica.

DENSIDADE MINERAL ÓSSEA DAS MULHERES

        A densidade mineral óssea de uma mulher amenorréica treinada será aumentada. O

estrógeno estimula a deposição de Ca, por esse motivo mulheres amenorréicas tem uma diminuição da densidade óssea.