Adaptações cardiovasculares ao exercício físico

O exercício físico caracteriza-se por uma situação que retira o organismo da sua homeostase, pois implica no aumento da demanda energética da musculatura exercitada e, consequentemente, do organismo como um todo. Desta maneira, para suprir a demanda metabólica, várias adaptações fisiológicas são necessárias.

Para que esta homeostasia seja mantida, tanto o sistema respiratório quanto o sistema cardiovascular devem funcionar em conjunto liberando quantidades suficientes de oxigênio e nutrientes e removendo produtos do metabolismo de outros tecidos do organismo.

O aumento da necessidade de oxigênio como uma conseqüência do exercício físico é um dos principais desafios da homeostasia metabólica, uma vez que a demanda pode ser de 15 a 25 vezes maior que a demanda no repouso.

1 Adaptações cardiovasculares agudas ao treinamento

As respostas cardiovasculares agudas variam de acordo com o tipo, intensidade e duração do exercício e a massa muscular relacionada.

1.1 Tipo de exercício

• Exercícios estáticos – isométricos: observa-se aumento da FC com manutenção ou até redução do VS e pequeno acréscimo do DC. Em compensação, verifica-se aumento da resistência vascular periférica, que resulta na elevação da PA sistêmica. Esses efeitos ocorrem porque a contração muscular mantida durante a contração isotônica promove obstrução mecânica do fluxo sanguíneo muscular, o que faz com que os metabólicos produzidos se acumulem, ativando quimiorreceptores musculares que promovem aumento expressivo da atividade nervosa simpática.
• Exercícios dinâmicos – isotônicos: durante este tipo de exercício, as contrações musculares são seguidas da movimentação articular, o que impede o aumento da resistência vascular periférica pelo bloqueio vascular imposto pela contração muscular, além da produção de metabólicos musculares que promovem a vasodilatação. Neste tipo de exercício, também se observa aumento da atividade nervosa simpática, que é desencadeada pela ativação do comando central, mecanorreceptores musculares e, dependendo da intensidade do exercício, metaborreceptores musculares, o que leva ao aumento da FC, do VS e do DC.

Embora as respostas cardiovasculares sejam distintas dependendo do tipo de exercício escolhido, na prática os exercícios realizados possuem características mistas, de modo que as respostas cardiovasculares irão depender da contribuição de cada um desses componentes na atividade. Por exemplo, os exercícios de musculação, quando executados em alta intensidade, apesar de serem feitos de forma dinâmica, apresentam componente isométrico bastante elevado, portanto, irão desencadear alterações referentes a este tipo de exercício. Em contrapartida, os exercícios aeróbicos apresentam mais características dinâmicas que estáticas, o que ocasionará alterações mais relacionadas com os exercícios dinâmicos.

1.2 Intensidade X duração

Quanto maior a intensidade, maior as alterações.

Quanto maior a duração com alta intensidade, maior as alterações.

Se a intensidade for inferior ao limiar anaeróbio, as alterações não irão acontecer, mesmo se o exercício for realizado em longa duração.

1.3 Massa muscular

Quanto maior a massa muscular exercitada de forma dinâmica, maior é o aumento da FC, mas menor é o aumento da PA.

1.4 Hipotensão pós-exercício

Caracteriza-se pela redução da PA durante o período de repouso, fazendo com que os valores pressóricos observados pós-exercício sejam inferiores aos valores antes do exercício ou até mesmo menor que os valores medidos em um dia controle, sem exercícios físicos.

Para que a hipotensão pós-exercício tenha importância clínica, é necessário que ela tenha grande magnitude e/ou perdure por mais de 24h.

A hipotensão pós-exercício é mais comum em exercícios aeróbios com intensidade leve a moderada, porém em longas durações. Contudo, exercícios resistidos de baixa ou alta intensidade podem reduzir a PA sistólica.

Independente do mecanismo hemodinâmico sistêmico, a resistência vascular estará reduzida após o exercício e isto se deve à vasodilatação muscular mantida após o exercício.

2 Adaptações cardiovasculares crônicas ao exercício

Em resposta ao treinamento físico, algumas alterações cardiovasculares acontecem. Uma resposta aguda é aquela que servirá tanto para uma pessoa sedentária quanto para um atleta ao realizar a mesma atividade física. A resposta crônica, por sua vez, é a adaptação da estrutura e sua função após a realização contínua de determinada atividade física e isso se dá através do treinamento.

2.1 Volume plasmático

O treinamento de endurance faz o aumentar o volume sanguíneo, sendo que esse efeito é maior com o treinamento intenso.

• O exercício aumenta a liberação do hormônio antidiurético e da aldosterona, o que impede a dispersão de líquidos
• O exercício aumenta a quantidade de proteínas plasmáticas, principalmente da albumina, que são responsáveis pela pressão osmótica do sangue
• O número real de eritrócitos aumenta com o treinamento de endurance, contudo, se comparada com o aumento do volume plasmático, este diminui

A relação entre o aumento do volume plasmático e do volume celular resultam em uma aumento da porção líquida sanguínea, o que reduz a viscosidade do sangue, o que, consequentemente, pode facilitar o movimento do sangue nos vasos sanguíneos.

2.2 Hipertrofia excêntrica

O músculo cardíaco, assim como o músculo esquelético, sofre hipertrofia como resultado do treinamento de endurance crônico. O ventrículo esquerdo, que é a câmara cardíaca que tem trabalho mais intenso, é quem sofre as maiores alterações, podendo ter aumento de seu volume em até 85% de seu tamanho normal.

2.3 Volume de ejeção

Como resultado do treinamento de endurance, o volume de ejeção apresenta um aumento global. A massa muscular ventricular aumentada pode produzir uma contração mais forte.

Este aumento de contratibilidade aumenta, consequentemente, a retração elástica do miocárdio, que resulta em um maior enchimento diastólico. Uma maior quantidade de sangue entra no ventrículo esquerdo e uma maior porcentagem do sangue que entra é expulsa do ventrículo a cada contração, aumentando assim o volume de ejeção.

• Mecanismo de Frank-Starling: o principal fator no controle do volume de ejeção é a magnitude do volume de distensão. Quando o ventrículo se distende mais, ele se contrai com mais força.
• Aumento do volume plasmático: a maior quantidade de sangue que entra no ventrículo aumenta a distensão das paredes ventriculares.

2.4 Frequência cardíaca

• De repouso: Pode diminuir acentuadamente como resultado do treinamento de endurance. A freqüência cardíaca de repouso pode diminuir cerca de 1bpm por semana, durante as primeiras semanas de treinamento. Os mecanismos reais para essa diminuição não são totalmente conhecidos, mas parece que o treinamento aumenta a atividade parassimpática no coração, ao mesmo tempo em que diminui a atividade simpática.
• Sub-máxima: o maior condicionamento aeróbico resulta numa freqüência cardíaca proporcionalmente menor numa determinada taxa de trabalho. Essas diminuições indicam que o coração se torna mais eficiente com o treinamento.
• Máxima: tende a ser estável e geralmente permanece relativamente inalterada após um treinamento de endurance.

2.5 Recuperação da freqüência cardíaca

Após uma atividade física a freqüência cardíaca não volta ao seu estado de repouso imediatamente. Em vez disso, ela permanece alta por algum tempo, retornando lentamente ao seu nível de repouso.

Após um período de treinamento, a freqüência cardíaca volta muito mais rápido ao seu nível de repouso que antes do treinamento. Desta maneira, sua mensuração tem sido utilizada como indicador das alterações cardiovasculares ao exercício.

Vários fatores, além do nível de treinamento podem alterar a recuperação da freqüência cardíaca de repouso:

• Ambientes quentes ou altitudes elevadas
• Alta responsividade simpática

2.6 Interações entre a freqüência cardíaca e o volume de ejeção

Durante o exercício, a freqüência cardíaca combina com o volume de ejeção para fornecer um débito cardíaco adequado para a taxa de trabalho a ser realizada.

• Se a freqüência cardíaca for muito elevada, a diástole é reduzida e o volume de ejeção pode ser diminuído
• Se a freqüência cardíaca for baixa, a diástole é maior e o volume de ejeção aumenta

A combinação do volume de ejeção aumentado e da frequência cardíaca diminuída é uma forma muito eficaz para que o coração satisfaça as demandas do corpo. O coração despende menos energia contraindo mais forte e com menos freqüência em resposta ao treinamento que se a freqüência cardíaca aumentasse.

Alterações da freqüência cardíaca e do volume de ejeção em resposta ao treinamento ocorrem concomitantes e com o mesmo objetivo: aumentar a quantidade de sangue oxigenado expulso do coração com o menor gasto energético.

2.7 Débito cardíaco

Quando em repouso ou durante um exercício submáximo, o débito cardíaco não altera muito após o treinamento de endurance. Contudo, o débito cardíaco aumenta com taxas máximas de trabalho. Esse aumento é resultante principalmente do aumento do volume de ejeção.

2.8 Fluxo sanguíneo

Músculos ativos necessitam de quantidade de oxigênio e de nutrientes consideravelmente maiores. À medida que os músculos se tornam mais bem treinados, o sistema cardiovascular se adapta para aumentar o fluxo de sangue para a região. Quatro fatores são responsáveis por esse aumento de suprimento:

• Aumento da capilarização muscular
• Maior abertura dos capilares existentes nos músculos treinados
• Redistribuição sanguínea mais efetiva
• Aumento do volume sanguíneo

2.9 Pressão arterial

Durante os exercícios de endurance observa-se um aumento da pressão arterial sistólica e manutenção ou redução da pressão diastólica. No entanto, a pressão arterial de repouso, tanto sistólica como diastólica, diminuem. Os mecanismos para essa redução ainda são desconhecidos.