Sistema cardiovascular e suas respostas ao exercício físico. Uma breve revisão sistemática


	Sistema cardiovascular e suas respostas ao exercício físico. Uma breve revisão sistemática El sistema cardiovascular y sus respuestas al ejercicio físico. Una breve revisión
	Graduado em Educação Física pela Unimontes Professor/a do Departamento de Educação Física de Educação Física da Unimontes Professor da escola preparatória de cadetes do ar – EPCAR Programa de Pós Graduação Stricto Sensu em Ciências da Saúde da Unimontes ***Programa de Pós-Graduação Associado em Educação Física da UFV e UFJF (Brasil)	Jeilson Antunes de Freitas* Eric Hudson Evangelista e Souza* Luciana Mendes Oliveira Alisson Gomes da Silva* *** Wellington Danilo Soares ** Alex Sander Freitas Vinícius Dias Rodrigues ** viniciuslabex@hotmail.com
	Resumo O sistema cardiovascular possui função fundamental na resposta do corpo ao exercício físico. No momento em que iniciamos um exercício diversas respostas cardiovasculares são desencadeadas permitindo que a realização do mesmo aconteça satisfatoriamente. Os principais parâmetros influenciados de maneira aguda são: a pressão arterial, a freqüência cardíaca e o duplo produto. Quando o exercício é praticado sistematicamente algumas adaptações crônicas podem acontecer nesses parâmetros diferenciando indivíduos treinados de sedentários. Compreender a estrutura do sistema cardiovascular, bem como o comportamento dos seus parâmetros ao exercício de maneira aguda e crônica favorece o aperfeiçoamento das técnicas de prescrição de treinamento e a obtenção de melhores resultados. Assim este trabalho teve como objetivo apresentar uma revisão sobre a fisiologia do sistema cardiovascular e a resposta de seus principais parâmetros ao exercício. Unitermos: Sistema cardiovascular. Exercício físico.
	EFDeportes.com, Revista Digital. Buenos Aires, Año 19, Nº 195, Agosto de 2014. http://www.efdeportes.com

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Introdução

    O sistema cardiovascular é uma conexão direta entre uma bomba, um circuito que gera alta pressão com canais de trocas de nutrientes e um sistema de coleta e retorno que exerce baixa pressão sobre o organismo (McARDLE; KATCH e KATCH, 2003). Esse sistema é constituído pelo coração, vasos sanguíneos e o sangue que é bombeado por todo corpo em um circuito fechado. Esta circulação sanguínea se divide em circulação pulmonar e sistêmica, sendo a última responsável pelo resto do corpo (ROBERGS e ROBERTS, 2002; POWERS e HOWLEY, 2000).

    O coração é composto por três tipos de músculos: músculo ventricular, atrial e fibras excitatórias e condutoras. As contrações dos músculos atrial e ventricular formam o ciclo cardíaco a partir da sístole (contração) e diástole (relaxamento) (GUYTON e HALL, 2006; POWERS e HOWLEY, 2000). Guyton e Hall (2006) asseguram que cada ciclo é iniciado pela produção espontânea do potencial de ação no nodo sinusal, que está situado na parede lateral superior do átrio direito.

    O sangue é o líquido que circula dentro do sistema vascular, tendo componentes celulares (hematócrito: 45%) e não celulares (plasma: 55%) (ROBERGS e ROBERTS, 2002). Segundo Berne e Levy (2000), o fluxo sanguíneo segue uma trajetória unidirecional, isto se deve aos folhetos localizados no coração onde esta distribuição é controlada. Esses folhetos ou válvulas impedem o movimento retrógrado do sangue, são elas: atrioventriculares direita e esquerda, válvula semilunar pulmonar e válvula semilunar aórtica (POWERS e HOWLEY, 2000).

    De acordo com McArdle; Katch e Katch (2003), os tubos de alta pressão acoplados ao coração que levam o sangue rico em oxigênio para os tecidos são denominados de artérias. As arteríolas são vasos menores que recebem o sangue rico em oxigênio das artérias. Robergs e Roberts (2002) contribuem inferindo que os vasos sanguíneos de menor diâmetro que têm sua parede constituída por apenas uma camada de células são chamados de capilares (responsáveis pelas trocas). As vênulas recebem o sangue dos capilares e o transporta a veias de maior calibre (BERNE e LEVY, 2000).

    Powers e Howley (2000) consideram como as funções mais importantes do sistema cardiovascular: ofertar quantidades significativas de oxigênio para todo o organismo, regular a temperatura corporal, transportar nutrientes para todo o corpo e retirar os metabólitos do organismo através da hemodinâmica.

    Quando o indivíduo se encontra em repouso, o coração bombeia de 4 a 6 litros de sangue por minuto, já durante o exercício de alta intensidade, o coração bombeia o sangue quatro a sete vezes mais do que em repouso (GUYTON E HALL, 2006). Considerando Powers e Howley (2000), a quantidade de sangue bombeado pelo coração deve ser aumentada devido à alta demanda de oxigênio do músculo esquelético, por isso respostas hormonais agudas e crônicas são necessárias para suprir a oferta de oxigênio.

    O débito cardíaco (DC) se refere á quantidade de sangue bombeado pelo coração durante o período de 1 minuto. Em indivíduos adultos em repouso isso representa cerca de 5.000 ml/min. (GUYTON; HALL, 2006). O rendimento do coração depende da velocidade de bombeamento (frequência cardíaca (FC)) e da quantidade de sangue ejetada com cada golpe (volume sistólico de ejeção). O DC pode ser obtido através da multiplicação entre da FC e o volume sistólico (McARDLE; KATCH e KATCH, 2003).

    Portanto, o controle da pressão arterial, da frequência cardíaca e do duplo produto possui um papel fundamental para o sistema cardiovascular, conforme já descrito por Guyton e Hall (2002), pois suas adequadas manutenções são fundamentais para permitir a realização das trocas de nutrientes e excretas apropriadas ao funcionamento do organismo.

    Assim este trabalho teve como objetivo apresentar uma revisão sobre a fisiologia do sistema cardiovascular e a resposta de seus principais parâmetros ao exercício.

Pressão arterial

    A pressão arterial (PA) é a força exercida contra a parede das artérias, sendo determinada pela quantidade de sangue bombeado e pela resistência do fluxo sanguíneo. O valor mais alto da PA é denominado de pressão sistólica (PAS) e ocorre durante a contração ventricular esquerda (sístole). O valor mais baixo é a pressão diastólica (PAD) e ocorre durante o relaxamento do ciclo cardíaco (diástole), indicando a resistência periférica. Guyton e Hall (2002) relatam que a resistência periférica é definida como a dificuldade do sangue fluir dentro dos vasos sanguíneos. Ambas são expressas em mmHg (milímetros de mercúrio). A pressão arterial é habitualmente menor em mulheres (McARDLE; KATCH e KATCH, 2003; POWERS e HOWLEY, 2000).

    Segundo a VI Diretrizes Brasileiras de Hipertensão (2010) a PA e seus limites são arbitrários. Os valores de classificação da PA em indivíduos acima de 18 anos são os seguintes: Ótima PAS < 120 e PAD < 80; Normal PAS < 130 e PAD < 80; Limítrofe < 130-139 e PAD < 80-85; Hipertensão estágio 1 PAS < 140-159 e PAD < 90-99; Hipertensão estágio 2 PAS < 160-179 e PAD 100-109; Hipertensão estágio 3 PAS ≥ 180 e PAD ≥ 110 e Hipertensão sistólica isolada PAS ≥ 140 e PAD< 90.

    Durante várias décadas o rim foi considerado o principal regulador da PA há longo prazo e o sistema nervoso autônomo era responsável somente pela regulação em curto prazo (SALGADO et al., 2011).

    O sistema rim e líquidos para o controle da PA é o seguinte: a PA e o volume sanguíneo se elevam por causa da grande quantidade de líquido extracelular. Este aumento promove a excreção do líquido extracelular, controlando a pressão. Ainda nessa linha de pensamento, o sistema renina – angiotensina é outro mecanismo potente para controlar a pressão. A liberação da renina pelos rins ocorre quando a pressão diminui para níveis muitos baixos, desencadeando várias reações que sintetizam os peptídeos Angiotensina I e Angiotensina II. Uma vez liberados estes peptídeos tem a função de aumentar a PA por meio da sua potente ação vasoconstritora (GUYTON e HALL, 2006).

    Para Powers e Howley (2000), alguns fatores podem influenciar o aumento da PA, como: aumento do volume sanguíneo, elevação da FC, aumento do volume de ejeção, aumento da viscosidade sanguínea e aumento da resistência periférica. McArdle; Katch e Katch (2003) determina que um dos possíveis fatores da sobrecarga crônica do sistema cardiovascular é a PA anormalmente elevada.

    A hipertensão arterial é classificada em dois tipos: primária ou hipertensão essencial e a hipertensão secundária. A causa da hipertensão primária é desconhecida e a hipertensão secundária decorre de alguma patologia conhecida, portanto é secundária a outra doença (POWERS E HOWLEY, 2000). Dados World Health Organization (2010) relatam que de 1980 até 2008 o número de indivíduos hipertensos pulou de 600 milhões para quase 1 bilhão.

    Considerando que a PA é um indicativo fidedigno de saúde no que se refere ao sistema cardiovascular, salienta-se que o treinamento com pesos possa oferecer respostas fisiológicas e morfológicas benéficas a PA após o exercício. Esse efeito pode ser comprovado em algumas pesquisas (POLITO et al., 2003; SIMÃO et al., 2005).

Respostas aguda e crônica da pressão arterial ao exercício físico

    Várias sessões de exercícios provocam adaptações crônicas que podem ser chamadas de respostas ao treinamento físico (HAMER, 2006).

    Os estudos realizados acerca da hipotensão pós-exercício (HPE) não são recentes. Hill (1897) enfatiza que em 1987 ficou constatada a redução da PA durante 30 minutos, após uma corrida rápida e curta de 360 metros. Através do avanço do conhecimento nas últimas décadas, pode-se afirmar que após a realização de uma sessão de exercício físico dinâmico a pressão arterial reduz e permanece abaixo dos níveis aferidos antes da sessão de exercícios (LATERZA, RONDON e NEGRÃO, 2007) o que faz com que a prática regular de exercício físico seja recomendada por profissionais da saúde para controle da PA e em alguns casos dispensando a utilização de medicamentos (LATERZA et al., 2008).

    Esse efeito hipotensor se mostra como uma adaptação dos mecanismos do sistema nervoso (retirada simpática e reatividade vagal), da sensibilidade aos barorreflexores e do aumento do óxido nítrico (HALLIWILL JR., 2001, e REZK et al., 2006). De acordo com Laterza, Rondon e Negrão (2007), a duração da HPE deve ser observado na condição de repouso antes de iniciar o exercício físico, no qual o nível pressórico pode estar diretamente relacionado à variação dessa hipotensão. MacDonald et al. (2000), dizem que a literatura observa uma melhor eficácia do efeito hipotensor agudo durante o repouso após a execução de exercícios predominantemente aeróbios.

    Polito e Farinnati (2006) relatam que o aumento de forma aguda ou imediata da PA durante o exercício é controlado pelo sistema nervoso simpático sendo diretamente proporcional ao aumento da FC, volume de ejeção sanguíneo e também da resistência periférica.

    Segundo McArdle; Katch e Katch (2003, p.327) “a resposta da PA ao exercício varia com a modalidade do exercício”. Forjaz et al. (1998) constatam que durante a prática com exercícios dinâmicos há uma elevação da PAS e manutenção ou diminuição da PAD. Corroborando Polito e Farinatti (2003) afirmam que existe um aumento da velocidade de deslocamento do sangue para os grupamentos musculares mais solicitados e também uma elevação na diferença da pressão sanguínea na aorta e no átrio direito.

    O número de séries, número de repetições e a quantidade de exercícios feitos, estão diretamente relacionados ao volume do exercício. Sendo possível estimar que em períodos de monitorização próximos há 60min, o exercício resistido proporcionará diminuição da PA em indivíduos hipertensos e normotensos (POLITO e FARINATTI, 2006).

    Assim, diversos estudos observaram efeito hipotensor agudo após a realização de um programa de treinamento resistido a partir de 30 minutos quando comparado ao repouso (MAIOR AS, ALVES Cl, FERRAZ FM, et al., 2007a; MAIOR AS, AZEVEDO M, BERTON D, et al., 2007b). Outro estudo mostra que essa resposta hipotensora pós-esforço acontece a partir de 10 minutos em indivíduos normotensos (POLITO et al., 2003). Entretanto, em indivíduos hipertensos, a hipotensão pós-esforço foi observada a partir de 40 minutos (MEDIANO et al., 2005).

    As respostas ao treinamento físico envolvendo a pressão arterial sistêmica são prolongamentos das adaptações subagudas que seguem rigorosamente todas as modificações fisiológicas relacionadas às mesmas. Dessa forma a hipotensão crônica é o resultado das adaptações pós-exercício a partir da prática regular e sistematizada do mesmo (BRUM et al., 2004: GUIDARINI et al., 2013).

    O treinamento através de exercícios aeróbios com duração de 60 a 90 minutos por semana por no mínimo 2 meses, é suficiente para adaptar de maneira crônica o sistema cardiovascular de indivíduos com hipertensão arterial leve e moderada, em relação a diminuição dos níveis pressóricos no repouso, entretanto, em normotensos, essa diminuição da PA é mais difícil, podendo ser insignificante (FILHO e CÂMARA, 2006). Polipo e Farinatti (2006) argumentam que o treinamento contra resistência provoca adaptações crônicas que o treinamento aeróbico nunca havia proporcionado, um exemplo é a solicitação cardiovascular para a execução de uma repetição com uma carga, na qual esta é aumentada em pessoas que treinam a força muscular regularmente.

Freqüência Cardíaca (FC)

    O coração responde ao exercício físico através do aumento na freqüência de suas contrações (ROBERGS e ROBERTS, 2002). Esse aumento decorre do fluxo sensorial proprioceptivo proveniente dos músculos, tendões, cápsula articular e ligamentos que é iniciado no momento da prática da atividade física e segue em direção ao sistema nervoso central (SNC), que interpreta e integra estas informações respondendo adequadamente via sistema nervoso autônomo simpático. Além disso, alguns metabólitos e quimiorreceptores também influenciam as respostas cardiovasculares e respiratórias ao exercício resistido (TORTORA e GRABOWSKI, 2002).

    O sistema nervoso autônomo é o principal regulador da FC, na maioria das vezes, as alterações da FC, assimilam uma ação recíproca do sistema simpático e parassimpático: aumento da atividade parassimpática e redução da simpática; e vice-versa (BERNE e LEVY, 2000). As fibras nervosas simpáticas originam na media espinhal e aumentam a FC e a força de bombeamento do coração, já as fibras parassimpáticas originam do nervo vago e tem efeito contrário as simpáticas através da liberação de acetilcolina (GUYTON; HALL, 2002).

    Os hormônios epinefrina e norepinefrina, produzidos na medula adrenal afetam as fibras musculares cardíacas de maneira bem semelhante à norepinefrina liberada pelos nervos cardíacos simpáticos aumentando a contratilidade e a FC (TORTORA e GRABOWSKI, 2002).

    Tortora e Grabowski (2002) salientam que diversos fatores influenciam no controle da FC, sendo eles: a idade, o sexo, condição física, temperatura corporal além da regulação autonômica e química da mesma.

    Algumas alterações na FC podem ser observadas no repouso, durante e após os exercícios. De acordo com Guyton e Hall (2006 p. 147) “o termo “taquicardia” significa freqüência cardíaca rápida, geralmente definida, no adulto, como acima de 100 batimentos por minuto.” Ainda segundo eles as causas desse aumento incluem o aumento da temperatura corporal e estimulação do coração pelos nervos simpáticos. “O termo “bradicardia” significa freqüência cardíaca lenta, em geral definida como menos de 60 batimentos por minuto” e tem na estimulação vagal uma de suas principais causas (GUYTON e HALL, 2006).

    Uma das formas mais simples, práticas e com baixo custo para prescrição e orientação de atividades físicas é a monitorização da FC (MARINS e GIANNICHI, 2003).

Resposta aguda e crônica da freqüência cardíaca ao exercício físico

    De acordo com Wilmore e Costill (1999) diversos fatores interferem nas respostas imediatas da pulsação ao exercício, dentre eles estão o estado clínico, a posição corporal, as condições ambientais e a volemia. Mudanças nos padrões da variação da FC fornecem um indicador antecipado de comprometimentos na saúde do indivíduo (VANDERLEI, et al. 2009).

    A variabilidade da freqüência cardíaca (VFC) está sendo muito utilizada como avaliador do sistema nervoso autônomo, uma vez que esta influencia diretamente na manutenção da homeostase. Seu emprego é variado e é um preditor das funções intrínsecas do organismo, tanto em condições ditas normais quanto em condições patológicas, permitindo uma avaliação sobre a saúde do indivíduo (VANDERLEI et al., 2009).

    Uma das adaptações da FC em resposta ao treinamento físico é a menor resposta taquicárdica durante os exercícios numa mesma intensidade (BRUM et al., 2004). Efeitos crônicos ou adaptações são resultados da exposição regular a sessões de exercício, caracterizando os aspectos morfofuncionais que diferenciam um indivíduo treinado de um sedentário. Como exemplos desses efeitos podemos citar a bradicardia relativa de repouso, hipertrofia ventricular esquerda fisiológica e o aumento do VO2máx (ARAÚJO, 2001).

    O termo “bradicardia relativa” é utilizado para explicar uma taxa do coração que, embora não seja exatamente abaixo de 60 bat/min, é considerada lenta para o estado de saúde atual do indivíduo. A hipertrofia ventricular esquerda (HVE) é uma resposta adaptativa do coração às sobrecargas sustentadas de trabalho (BREGAGNOLLO et al, 2005). Powers e Howley (2000) definem o VO2 máx. como uma medida reproduzível da capacidade do sistema cardiovascular de liberar oxigênio (O2) no sistema circulatório, numa considerável musculatura envolvida em um exercício dinâmico podendo ser expresso de forma absoluta (l.min^-1) ou de forma relativa á massa corporal total (ml. kg.^-1 min.^-1).

    Assim, a resposta crônica da freqüência cardíaca após um determinado período de treinamento é visível tanto quando o indivíduo está em repouso, ou até mesmo quando o mesmo está em exercício.

Duplo Produto (DP)

    Um bom indicador do trabalho que o miocárdio realiza durante a prática do exercício físico aeróbio ou anaeróbio é o duplo produto (DP) produto freqüência - perfusão. Este é um importante recurso para prescrição e monitorização de atividades para indivíduos saudáveis ou que apresentam cardiopatias (POLITO e FARINATTI, 2003b). O treinamento de resistência e os exercícios utilizando os membros superiores produzem respostas acentuadas da FC e da PA aumentando assim o DP, mais do que em membros inferiores (McARDLE; KATCH e KATCH 2003).

    As modificações na FC e PAS contribuem igualmente para mudanças no DP. Os valores para o DP variam aproximadamente de 6.000 batimentos por milímetro de mercúrio em repouso (FC= 50 bat/min; PAS= 120 mmHg) a 40.000 batimentos por milímetro de mercúrio ou mais, durante o exercício (FOSS e KETEYIAN, 2000). O comportamento do DP depende da natureza da solicitação, durante a prática da atividade física o DP se eleva (POWERS e HOWLEY, 1997).

    No entanto, estudos mostram que os valores do DP nos exercícios com pesos costumam ser menores do que os observados em atividades aeróbias de intensidade moderada. Neste sentido Farinatti e Assis (2000), concluíram que os exercícios dinâmicos contra resistência parecem acarretar menos solicitações cardíacas que exercícios de predominância aeróbia de 75 a 80% da freqüência cardíaca de reserva, conforme a estimativa do DP nas atividades.

    Segundo Veloso et al (2003) quando há um aumento do DP percebe-se um aumento da FC, débito cardíaco, volume sistólico e raramente elevação acentuada da resistência sistêmica o que proporciona um aumento do trabalho cardiovascular. Esse trabalho cardiovascular pode ser utilizado para prevenção, tratamento e recuperação de alguns distúrbios localizados no aparelho cardiovascular, dentre eles se destaca a obstrução coronariana (POWERS e HOWLEY, 2000).

    Estudos demonstram a redução do DP após os exercícios resistidos devido à diminuição da PAS e da FC de forma aguda (FARINATTI e ASSIS, 2000; BOTELHO et al, 2011; MIRANDA et al,2007).

Resposta aguda e crônica do duplo produto ao exercício físico

    De acordo com Lucas e Farinatti (2007), durante o exercício, o DP depende diretamente da variação da FC, débito cardíaco, volume sistólico e em alguns casos da resistência sistêmica.

    Devido ao impacto positivo na evolução da FC e da resistência periférica, o treinamento físico promove modificações na captação de oxigênio pelo miocárdio para determinada carga de trabalho durante o esforço (resposta aguda condicionada pelo treino), o que pode ser detectado por uma menor inclinação da curva do DP (POLITO e FARINATTI, 2003a).

    Em um estudo Leite e Farinatti (2003), concluíram que a resposta aguda do DP em exercícios resistidos, em diversos grupamentos musculares parecidos, enfatiza a maior sensibilidade do DP ao tempo mais prolongado das contrações e a forma de executar os exercícios de maneira mais localizada.

    Os resultados para o DP estão em um padrão parecido ao comportamento da FC e com a realização de exercícios resistidos executados com interrupções, os valores médios da FC são influenciados pela duração dos intervalos de repouso entre as séries dos exercícios e também pelo tempo de atuação da musculatura solicitada. Portanto o DP pode ser utilizado tanto para prescrição de exercícios aeróbicos, quanto resistidos e o treinamento concorrente (SIMÃO et al., 2003).

    Dessa forma após o término do exercício diversas alterações no sistema cardiovascular são observadas conforme o tipo de exercício, duração e magnitude, dentre essas alterações o DP tem bastante importância, porque ele é diretamente proporcional ao aumento da FC e da PAS.

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