Respiração durante o
exercício

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.
Função dos pulmões

O propósito primário é proporcionar a troca de
gases entre o ambiente externo e o corpo

Ventilação refere-se ao processo mecânico de
movimentar ar para dentro e fora dos pulmões

Difusão
é
o
movimento
randômico
das
moléculas de uma área de maior concentração
para de menor concentração.
Sistema Respiratório
Membrana Respiratória
Troca gasosa nos pulmões

Pressão parcial dos
gases:

Pressão que qualquer gás
exerce independentemente.

PATM = PN2 + P02 + PC02 +
PH20= 760 mmHg.
Figure 16.20
Músculos envolvidos na
Respiração
INSPIRAÇÃO E EXPIRAÇÃO
Rest
Inspiration
Expiration
A Mecânica da Inspiração e
Expiração
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 = VC x f
Volume e Capacidade
Pulmonar

Volume tidal ou corrente


Capacidade Vital (CV)


Quantidade máxima de ar que pode ser
expirada seguida de uma inspiração máxima
Volume Residual (VR)


Volume inspirado ou expirado por ciclo
respiratorio
Ar que permanece nos pulmões depois de uma
expiração máxima
Capacidade Total dos Pulmões (CTP)

Soma da CV e VR
Volume e Capacidade
Pulmonar
Fig 10.9
Pressão parcial e trocas
gasosas
Fluxo Sanguíneo
nos Pulmões

Circuito Pulmonar

Mesma taxa de
fluxo que a
circulação
sistêmica

Menor Pressão
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.
Fluxo sanguíneo
nos Pulmões

Em pé, a maioria
do fluxo sanguíneo
esta na base do
pulmão

Devido a força
gravitacional
Relação ventilação-perfusão

Razão ventilação-perfusão.



Base


Indica a relação do fluxo sanguíneo com a
ventilação.
Ideal: ~1.0
Superperfusada (razão <1.0)
Ápice

Subperfusada (razão >1.0)
Razão Ventilação-Perfusão
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
Curva de dissociação da
oxiemoglobina
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
Curva de dissociação O2-Hb
Efeito da temperatura


Aumento da
temperatura
enfraquece a
ligação entre HbO2
Deslocamento
para direita

Maior “liberação”
de O2 para os
tecidos
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
Curva de dissociação para
Mioglobina e Hemoglobina
Transporte de CO2 no sangue



Dissolvido no plasma (10%)
Ligado a Hb (20%)
Bicarbonato (70%)


CO2 + H2O  H2CO3  H+ + HCO3Também importante para tamponar H+
Transporte de CO2 no sangue
Liberação de CO2 do sangue
Fig 10.19
Controle da Ventilação

Centro de controle
respiratório

Recebe estímulos
neurais e humorais



Feedback dos
músculos
nível de CO2 no
sangue
Regula taxa
respiratória
Quimioreceptores

Monitoram as
mudanças na PC0 ,
P0 , e pH no sangue
2
2

Central:


Bulbo
Periférico:

Corpos Carotídeos e
Aórticos

Controla a respiração
indiretamente
Insert fig. 16.27
REGULAÇÃO DA
RESPIRAÇÃO
Insert fig. 16.29
Figure 16.20
Estímulo do Centro de Controle
Respiratório

Quimioreceptor Humoral

Quimireceptor Central



Quimioreceptor periférico



Localizado no bulbo
Concentração de PCO2 e H+ no fluido
cerebroespinhal
Corpos Carotídeos e Aórticos
PO2, PCO2, H+, K+ no sangue
Estímulo neural

Do córtex motor ou músculo esquelético
Efeitos da PO2 Arterial na
Ventilação
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
Controle Ventilatório durante o
exercício
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 de que pode ocorrer uma fadiga no
músculo respiratório durante altas intensidades de
exercício.
Trabalho Respiratório

Dois fatores que mais
determinam o requerimento
energético da respiração
1.
2.


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 1020% do VO2 total.
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
Efeitos do treinamento aeróbio na
Ventilação durante o exercício
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
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.
Treinado
Não Treinado
VE l/min
VE l/min
225
200
175
150
125
100
75
50
25
0
140
120
100
80
60
40
20
0
60
80
100
120
140
160
80
3.5
70
3
2.5
60
2
50
1.5
40
1
30
0.5
20
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0
Volume corrente
100
150
200
60
3.5
50
3
2.5
40
2
30
1.5
20
1
10
0.5
0
0
Frequência resiratória
50
50
100
Frequência respiratória
150
Volume corrente
0
200
Volume Corrente (L)
40
FR (Respiração/min)
20
Volume corrente (L)
FR (respirações/min)
0
• 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
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Sistema respiratório