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Arquivos Brasileiros de Cardiologia

Print version ISSN 0066-782X

Arq. Bras. Cardiol. vol.87 no.4 São Paulo Oct. 2006

doi: 10.1590/S0066-782X2006001700035 



ATUALIZAÇÃO CLÍNICA

 

Comportamento das variáveis cardiovasculares, ventilatórias e metabólicas durante o exercício: diferenças entre crianças e adultos



 

 

Danilo Marcelo Leite de Prado; Rodrigo Gonçalves Dias; Ivani Credidio Trombetta

Instituto do Coração do Hospital das Clínicas – InCor, Faculdade de Medicina da Universidade de são Paulo - FMUSP - São Paulo, SP

Correspondência

 

 



Palavras-chave: Crianças, exercício físico, comportamento cardiovascular, ventilatório e metabólico.

 

 



Com a crescente popularidade e a ênfase sobre os benefícios do condicionamento físico na criança, devemos compreender os aspectos fisiológicos relacionados ao exercício na população pediátrica. As crianças não devem ser vistas como "miniatura de adultos"1, elas são únicas e apresentam particularidades em cada estágio do seu crescimento. O desenvolvimento dos sistemas musculoesquelético, nervoso e endócrino dita, em grande parte, seus limites fisiológicos e metabólicos diante do esforço1,2. Atualmente, tem-se verificado um interesse crescente na pesquisa sobre o crescimento e desenvolvimento fisiológico de crianças e adolescentes e, conseqüentemente, sobre os mecanismos envolvidos no comportamento cardiorrespiratório e metabólico observado na população pediátrica durante a prática do exercício físico. De fato, certos autores2-5 atribuem as diferentes respostas fisiológicas e metabólicas observadas em crianças durante a prática do exercício físico ao nível de maturação biológica apresentado por elas, já que à medida que elas crescem, também desenvolvem quase todas as suas capacidades funcionais.

Num elegante estudo, Vinet e cols.3 observaram que crianças pré-púberes apresentam menores valores de débito cardíaco no pico do exercício, quando comparadas a jovens adultos. Com relação ao metabolismo celular, vários estudos têm observado que as crianças apresentam uma atenuada eficiência na atividade glicolítica durante a prática do exercício físico quando comparadas a indivíduos adultos1,5-7. Na fase do estirão de crescimento pubertário importantes hormônios (somatotropina, fatores de crescimento semelhantes à insulina e hormônios esteróides sexuais) são liberados na corrente sangüínea1,2. Nesse período há aumento da massa corporal magra, e essa mudança na composição corporal influencia positivamente o desenvolvimento das capacidades físicas e desempenho durante a adolescência.

Vários aspectos das adaptações biológicas ao exercício em crianças e adolescentes devem, portanto, ser considerados. Quais alterações fisiológicas em resposta ao exercício ocorrem com a idade, quando crianças e adolescentes estão com o mesmo dispêndio absoluto de potência ao desempenhar suas tarefas? Há diferenças significativas nas respostas cardiovasculares, ventilatórias e metabólicas às diferentes demandas (submáxima ou máxima) de exercício no indivíduo em crescimento? (Tab. 1)

A seguir serão apresentados diferentes estudos que mostram os possíveis mecanismos morfofuncionais que tornam diferenciada a responsividade cardiovascular, ventilatória e metabólica durante o esforço físico observado em crianças.

 

Aspectos cardiovasculares

No que diz respeito aos parâmetros cardiovasculares, tais como freqüência cardíaca (FC), volume de ejeção sistólico (VS), débito cardíaco (DC) e diferença arteriovenosa de oxigênio (diferença a-vO2), é sabido que a população pediátrica apresenta um comportamento diferenciado tanto no nível submáximo como no máximo de esforço, em relação ao observado em seus congêneres adultos2,3,8,9. As possíveis causas podem ser: 1) menor volume cardíaco e sangüíneo2,3,8; 2) maior estimulação dos quimiorreceptores periféricos8; 3) níveis mais baixos de catecolaminas circulantes10; 4) menor responsividade dos receptores beta-adrenérgicos11 e 5) diferença no ajuste dos mecanismos de termorregulação12,13.



Freqüência cardíaca

A freqüência cardíaca, um importante parâmetro utilizado no controle de intensidade do treinamento físico, apresenta uma resposta exacerbada em crianças2,3,8,9,12. Para Vinet e cols.3, essa maior atividade cronotrópica observada em crianças para uma mesma demanda de trabalho deve-se a um mecanismo compensatório relacionado ao menor volume do coração, menor volume sangüíneo e, subseqüentemente, a um menor volume de ejeção sistólico (fig. 1). Turley & Wilmore8, por sua vez, atribuem a essa resposta cronotrópica exacerbada a maior ativação dos quimiorreceptores periféricos em relação a um maior acúmulo de subprodutos do metabolismo muscular. Segundo esses autores, essa maior estimulação aferente observada em crianças pode estar relacionada ao recrutamento de menor quantidade absoluta de tecido muscular para uma mesma demanda de trabalho, impondo maior solicitação mecânica por unidade de músculo.



 

 

Esse parece ser o caso, pois estudos comparando a resposta cronotrópica em indivíduos adultos para uma mesma demanda de trabalho encontraram maior freqüência cardíaca para os exercícios realizados com pequenos grupos musculares, em relação aos que utilizaram os grandes grupos musculares14,15. Entretanto Turley16, em sua investigação com o propósito de analisar a influência metaborreflexa no cronotropismo durante o exercício isométrico, observou que o metaborreflexo muscular influencia de modo semelhante a resposta cronotrópica entre crianças e adultos.



Para Bar-Or12, o maior cronotropismo observado em crianças para uma dada intensidade submáxima de exercício pode estar relacionado em parte às diferenças na modulação da temperatura corporal. As crianças apresentam uma reduzida capacidade evaporativa de dissipação do calor corporal, em razão de que dependem mais das vias da convecção e radiação12,13. A efetiva perda de calor por essas vias (convecção e radiação) aumenta a redistribuição do fluxo sangüíneo para as áreas superficiais corporais às expensas do volume sangüíneo central, provocando desse modo um desvio para cima da frequência cardíaca (desvio cardiovascular) para manutenção de um dado débito.

Volume de ejeção sistólico

O volume de ejeção sistólico, ou seja, a quantidade de sangue ejetada do ventrículo esquerdo durante uma sístole, apresenta uma cinética curvilínea em crianças durante o exercício físico progressivo3,9,17,18, o mesmo comportamento observado em indivíduos adultos19,20. Num elegante estudo, Rowland e cols.17, utilizando a ecocardiografia com Doppler e bidimensional atribuiu, a esse comportamento curvilíneo (platô) os seguintes mecanismos: 1) a vasodilatação periférica desempenhando um importante papel no aumento inicial do VS (menor pós-carga); 2) valores mais altos de freqüência cardíaca nas cargas mais elevadas de trabalho, mantendo estável o VS (platô) e a dimensão diastólica ventricular esquerda e 3) a maior responsividade em relação a contratilidade (inotropismo) auxiliando na manutenção do VS em relação as cargas mais elevadas de trabalho.



Já para Nottin e cols.18, o comportamento curvilíneo observado em crianças deve-se a uma combinação de pré-carga, pós-carga e contratilidade miocárdica. Segundo os autores18, o principal achado da presente investigação foi o fato de que crianças e adultos utilizam mecanismos similares em relação a adaptação do VS diante do exercício físico progressivo. Apesar da cinética do VS ser semelhante entre crianças e adultos, a população pediátrica apresenta uma resposta inotrópica atenuada e, como conseqüência, menores valores de VS, tanto no repouso como durante a realização do exercício (submáximo ou máximo), em relação ao observado em seus congêneres adultos2,3,8,9 (fig. 2). Os possíveis mecanismos sugeridos para essa atenuada atividade sistólica observada em crianças são: 1) menor volume cardíaco e sangüíneo2,3,8; 2) níveis mais baixos de catecolaminas circulantes10; 3) menor responsividade dos receptores beta-adrenérgicos11 e 4) menor inotropismo das células miocárdicas21.

 

 

Para Rowland e cols.9, o menor VS observado em crianças tanto no repouso como durante o exercício físico está estreitamente relacionado aos aspectos morfológicos (menor volume cardíaco e menor volume sangüíneo) e não aos funcionais, conforme postulado por outros estudos11,21. Segundo os autores, não há indícios de que a contratilidade miocárdica possa ser menor em crianças e tenda a aumentar na maturidade física. Os autores chegaram a essa conclusão observando valores idênticos entre crianças e adultos para o tempo de intervalo sistólico (marcador da contratilidade miocárdica) e na fração de ejeção ventricular esquerda, quantificada por meio da ecocardiografia.



Débito cardíaco

O débito cardíaco, ou seja, o produto da frequência cardíaca pelo volume de ejeção sistólico pode ser definido como o volume de sangue ejetado do ventrículo esquerdo a cada minuto22. De fato, essa variável apresenta menores valores para todos os níveis de intensidade relativa de exercício na população pediátrica3,8,23 (fig.3). Para Vinet e cols.3, os menores valores de débito cardíaco observados em crianças para uma determinada demanda de trabalho estão relacionados principalmente ao menor volume sangüíneo e cardíaco. Turley & Wilmore8 observaram que o débito cardíaco para uma dada demanda de trabalho (VO2) foi de 1,0 a 2,9 l/min mais baixo em crianças, em relação ao verificado em indivíduos adultos ao se exercitarem tanto em bicicleta como em esteira ergométrica, respectivamente. Os autores8 atribuíram esses achados ao menor volume cardíaco, assim como ao menor volume de ejeção sistólico.



 

 

Já Miyamura e cols.23 observaram em estudos transversais que o débito cardíaco máximo aumentou de 12,5 para 21,1 l/min em garotos com idade entre dez e vinte anos, respectivamente. Segundo Malina & Bouchard2, as dimensões do coração aumentam no transcorrer da idade até o alcance da maturação biológica paralelamente ao crescimento da massa corporal, e esse aumento está relacionado tanto com a elevação do volume de ejeção sistólico como do débito cardíaco.




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