Respiração durante o exercício

1. Respiração durante o exercício

2. Sistema respiratório • Realiza as trocas gasosas entre nosso organismo e o meio ambiente. • Tem um papel importante na regulação do equilíbrio ácido-base durante o exercício.

3. Função dos pulmões • O propósito primário é proporcionar a troca de gases entre o ambiente externo e o corpo • Ventilaçãorefere-se ao processo mecânico de movimentar ar para dentro e fora dos pulmões • Difusãoé o movimento randômico das moléculas de uma área de maior concentração para de menor concentração.

4. Sistema Respiratório

5. Membrana Respiratória

6. Troca gasosa nos pulmões • Pressão parcial dos gases: • Pressão que qualquer gás exerce independentemente. • PATM = PN2 + P02 + PC02 + PH20= 760 mmHg. Figure 16.20

7. Músculos envolvidos na Respiração

8. Inspiration Rest Expiration INSPIRAÇÃO E EXPIRAÇÃO

9. A Mecânica da Inspiração e Expiração

10. Ventilação Pulmonar (V) • Volume de ar que se movimenta para dentro e para fora dos pulmões por minuto • Produto do Volume corrente (VC) e da Frequência respiratória (f) V = VCx f

11. Volume e Capacidade Pulmonar • Volume tidal ou corrente • Volume inspirado ou expirado por ciclo respiratorio • Capacidade Vital (CV) • Quantidade máxima de ar que pode ser expirada seguida de uma inspiração máxima • Volume Residual (VR) • Ar que permanece nos pulmões depois de uma expiração máxima • Capacidade Total dos Pulmões (CTP) • Soma da CV e VR

12. Volume e Capacidade Pulmonar Fig 10.9

13. Pressão parcial e trocas gasosas

14. Fluxo Sanguíneo nos Pulmões • Circuito Pulmonar • Mesma taxa de fluxo que a circulação sistêmica • Menor Pressão

15. Circulação Pulmonar • Taxa de fluxo sanguíneo através da circulação pulmonar é = a taxa de fluxo da circulação sistêmica • Pressão média esta em torno de 10 mmHg. • A resistência vascular Pulmonar é menor • Menor pressão produz uma menor filtração comparada aos capilares sistêmicos. • Autoregulação: • As arteríolas pulmonares contraem quando a P02 alveolar diminui • Bronquíolos respondem a alterações na PCO2 • Equilibrar a razão ventilação/perfusão.

16. Fluxo sanguíneo nos Pulmões • Em pé, a maioria do fluxo sanguíneo esta na base do pulmão • Devido a força gravitacional

18. Relação ventilação-perfusão • Razão ventilação-perfusão. • Indica a relação do fluxo sanguíneo com a ventilação. • Ideal: ~1.0 • Base • Superperfusada (razão <1.0) • Ápice • Subperfusada (razão >1.0)

19. Razão Ventilação-Perfusão

20. Transporte de O2 no sangue • Aproximadamente 99% do O2 é transportado no sangue ligado a hemoglobina (Hb) • Oxihemoglobina: O2 ligado a Hb • Deoxihemoglobina: O2 não ligado a Hb • Quantidade de O2 que pode ser transportado por volume de sangue é dependente da concentração de hemoglobina

21. Curva de dissociação da oxiemoglobina

22. Curva de dissociação O2-Hb Efeito do pH • pH diminui durante o exercício • Resulta em deslocamento para direita da curva • Efeito Borh • Favorece “liberação” de O2 para os tecidos

23. Curva de dissociação O2-Hb Efeito da temperatura • Aumento da temperatura enfraquece a ligação entre Hb-O2 • Deslocamento para direita • Maior “liberação” de O2 para os tecidos

24. Transporte de O2 no músculo • Mioglobina transporta o O2 da membrana celular até a mitocôndria • Maior afinidade pelo O2 que a hemoglobina • Mesmo a baixas PO2 • Permite Mb estocar O2

25. Curva de dissociação para Mioglobina e Hemoglobina

26. Transporte de CO2 no sangue • Dissolvido no plasma (10%) • Ligado a Hb (20%) • Bicarbonato (70%) • CO2 + H2O  H2CO3  H+ + HCO3- • Também importante para tamponar H+

27. Transporte de CO2 no sangue

28. Liberação de CO2 do sangue Fig 10.19

29. Controle da Ventilação • Centro de controle respiratório • Recebe estímulos neurais e humorais • Feedback dos músculos • nível de CO2 no sangue • Regula taxa respiratória

30. Quimioreceptores • Monitoram as mudanças na PC02, P02, e pH no sangue • Central: • Bulbo • Periférico: • Corpos Carotídeos e Aórticos • Controla a respiração indiretamente Insert fig. 16.27

31. REGULAÇÃO DA RESPIRAÇÃO

32. Insert fig. 16.29 Figure 16.20

33. Estímulo do Centro de Controle Respiratório • Quimioreceptor Humoral • Quimireceptor Central • Localizado no bulbo • Concentração de PCO2 e H+ no fluido cerebroespinhal • Quimioreceptor periférico • Corpos Carotídeos e Aórticos • PO2, PCO2, H+, K+ no sangue • Estímulo neural • Do córtex motor ou músculo esquelético

34. Efeitos da PO2 Arterial na Ventilação

35. Controle Ventilatório durante o exercício • Exercício Submáximo • Aumento linear devido ao: • Comando central- cortex • Feedback neural da musculatura • Quimioreceptor Humoral • Exercício Pesado • Aumento exponencial acima do Lvent • Crescente H+ sanguíneo

36. Controle Ventilatório durante o exercício

37. Os pulmões podem limitar a Performance? • Intensidade baixa a moderada de exercício • Sistema pulmonar não parece ser uma limitação • Exercício máximo • Não parece ser uma limitação para indivíduos saudáveis ao nível do mar • Pode ser limitante em atletas de elite • Atuais evidências deque pode ocorrer uma fadiga no músculo respiratório durante altas intensidades de exercício.

38. Trabalho Respiratório • Dois fatores que mais determinam o requerimento energético da respiração • Complacência dos pulmões • Resistência das vias aéreas ao fluxo de ar • As taxas e a profundidade da respiração aumentam durante o exercício, aumentando também o custo energético. • Exercício máximo, VE> 100 L/m, o custo de oxigênio da respiração representa 10-20% do VO2 total.

39. Efeitos do treinamento na Ventilação • Menor ventilação a uma mesma taxa de trabalho após treinamento • Pode ser devido a um menor nível de acidose no sangue • Resulta em menor feedback para estimular a respiração

40. Efeitos do treinamento aeróbio na Ventilação durante o exercício

41. Adaptações respiratórias causadas pelo treino aeróbio • O sistema respiratório normalmente não limita o rendimento porque a ventilação pode aumentar em maior grau que o sistema cardiovascular. • Pequeno aumento na Capacidade vital • Pequena diminuição do Volume Residual

42. Adaptações respiratórias causadas pelo treino aeróbio • Diminuição da freqüência respiratória e redução da ventilação pulmonar exercício submáximo. • Aumento da freqüência respiratória, volume corrente e ventilação pulmonar durante exercício máximo.

43. Treinado Não Treinado

44. Difusão pulmonar permanece inalterada durante repouso e exercício submáximo. • Aumento da difusão pulmonar durante exercício máximo. • Aumento da circulação e ventilação. • Melhor distribuição do fluxo sanguíneo (parte superior) • Mais alvéolos envolvidos na respiração durante exercício máximo