sexta-feira, 21 de junho de 2013

Fisiologia Renal

Fisiologia Renal

Anatomia Renal

Os rins são órgãos pares, em forma de grão de feijão, localizados logo acima da cintura, entre o peritônio e a parede posterior do abdome. Sua coloração é vermelho-parda. 


As figuras abaixo mostram a localização em maiores detalhes do aparelho renal.
 




Funções Renais:


Excreção: de produtos de degradação do metabolismo: uréia, creatinina, ácido úrico (estes do metabolismo proteico), produtos finais da degradação da Hb, como bilirrubina. Excreção de substâncias químicas estranhas: pesticidas, corantes, que não são degradados e de fármacos.

Regulação do equilíbrio hidroeletrolítico (regulação do volume e da osmolaridade do líquido extracelular): a excreção de água e eletrólitos deve equivaler ao seu aporte e, por isso, o rim adapta-se para manter esse equilíbrio. 

Regulação da pressão arterial: regulação a longo prazo, ao excretarem quantidades variáveis de sódio e água (muda volume do líquido extracelular), e a curto prazo, pela secreção de substâncias vasoativas, como a renina (muda a resistência periférica).

Regulação do equilíbrio ácido-básico: excreção de ácidos (H+) metabólicos (sulfúrico, fosfórico, lático) e regulação da liberação de HCO3- aos líquidos corporais.

Regulação da produção de eritrócitos: interstício secreta eritropoietina, que estimula produção de eritrócitos. A hipóxia é um importante estímulo.
Regulação da produção de 1,25-di-idroxi-colecalciferol no interstício (calciferol ou calcitriol).

Gliconeogênese: síntese de glicose no jejum prolongado.

Produção de autacóides no interstício medular.

Regulação de: (um breve resumo abaixo) 

  • Volume do líquido extracelular;
  • Pressão sanguínea.
  • Regulação da osmolaridade;
  • Manutenção do equilíbrio iônico:
  • Na+;
  • K+;
  • Ca2+.
  • Homeostase do pH.

A figura abaixo mostra as arteríolas aferentes e os glomérulos que situam-se no córtex. E mais abaixo as artérias renais que levam o sangue para o córtex.


NÉFRON

Néfron é a unidade funcional do ruim, cada rim tem 1 milhão de néfrons independentes e não é capaz de regenerá-los. Há perda gradual de néfrons com o envelhecimento, mas mudanças adaptativas nos remanescentes permitem que excretem as quantidades necessárias de água e eletrólitos.
Porções:
  • Glomérulo (córtex).
  • Túbulo longo: conversão do filtrado em urina.
  • Túbulo contorcido proximal (córtex).
  • Alça de Henle (medula),
  • Túbulo contorcido distal (córtex). 
  • Túbulo coletor (córtex e medula). 

O néfron é responsável pela filtração e formação da urina. Os néfrons funcionam alternadamente, de maneira a seguir a necessidades do organismo no momento. Esta estrutura é formada por um corpúsculo renal, que compreende o glomérulo e a cápsula de Bowman e, por túbulos renais, que compreende o túbulo contorcido proximal, alça de Henle, túbulo contorcido distal e túbulo coletor.

Na camada mais externa do rim, conhecida como cortical, encontram-se principalmente os néfrons corticais, que é constituído por túbulos coletores de menor tamanho do que os localizados próximos à região medular. Esta camada do rim, por sua vez, localiza-se no centro do órgão e é constituída, principalmente, pelos longos túbulos coletores de urina, juntando-se em túbulos maiores terminando na pelve renal.

O glomérulo é uma rede de novelo de capilares sanguíneos, por onde há a circulação de sangue arterial que é filtrado por esta estrutura. Já os túbulos coletores possuem a função de absorver parte do líquido que é filtrado pelos glomérulos e, de acordo com as necessidades do organismo.

Após o sangue ser filtrado pelos glomérulos, o líquido resultante passa para a cápsula de Bowman, que envolve esse “emaranhado” de capilares, e em seguida, o líquido passa para o túbulo contorcido proximal. Deste, passa pela alça de Henle, que logo após penetra no túbulo contorcido distal, que termina em um canal coletor. Este canal acumula a urina proveniente de diversos néfrons, lançando-a na pelve renal.

Basicamente, a função do néfron consiste em limpar o plasma sanguíneo das substâncias que não podem permanecer no organismo, sendo que ao passo que o líquido resultante da filtração glomerular passa pelos túbulos contorcidos, substâncias úteis ao organismo (água e grande parte dos eletrólitos), são reabsorvidas voltando para a circulação sanguínea, e as que não são úteis (uréia, por exemplo), passa direto indo compor a urina, juntamente com outras substâncias que são secretadas pelas paredes dos túbulos contorcidos.

Figura de um néfron.

A imagem abaixo é uma secção transversal, o rim é dividido em cortes (externo) e medula (interna). A urina que deixa os néfrons flui para a pelve renal antes de passar pelo ureter em direção a bexiga.

Glomérulo:
Faz a filtração do plasma, tem pressão hidrostática elevada se comparado com demais capilares, e é envolvido pela cápsula de Bowman. Essa rede capilar tem mais permeabilidade do que todas outras; é 100x mais permeável que a muscular, havendo maior filtração que outros capilares. Produz ultrafiltrado de 180 litros/dia, mas vol. urinário diário é 1 a 2 litros, pois há reabsorção.

Figura que mostra o glomérulo


Forças que produzem filtração glomerular (forças de Starling):
  • PC = pressão hidrostática dentro do capilar glomerular (saída de líquido para a cápsula de Bowman). Relação com a P arterial. Gravidade não interfere na saída de líquido.
  • POC = pressão oncótica ou coloidosmótica das proteínas plasmáticas (oposta à Pc, pois as proteínas, com q-, atraem água).
  • PB = pressão hidrostática dentro da cápsula de Bowman (oposta à Pc, pelo líquido já filtrado).
  • A PEF (pressão efetiva de filtração), exercida sobre a superfície glomerular, é: PEF = PC – (POC + PB). 


Taxa de filtração glomerular (TFG)
      TFG = Pef x kf.


A TFG é o volume de plasma filtrado por todos os glomérulos por unidade de tempo, sendo, geralmente, 120ml/min, ou 180litros/dia. A intensidade de filtração é muito maior nos capilares glomerulares do que nos outros pela alta pressão hidrostática ao alto valor do coeficiente de filtração.
Os fatores que regulam a taxa de filtração glomerular nos leitos capilares são: 
  • Área de superfície total para a filtração
  • Permeabilidade da membrana de filtração
  • Pressão de filtrado resultante (PFR)

Em adultos a TFG normal nos dois rins é de 120 a 125ml /min. Como os capilares glomerulares são excepcionalmente permeáveis e possuem uma enorme área de superfície da pele, grandes quantidades de filtrado podem ser produzidas mesmo com a baixa PFR de 10 mmHg.

Como a TFG é diretamente proporcional a PFR, uma modificação em qualquer uma das pressões que agem na membrana de filtração altera o tanto a PFR como a TFG. Na ausência de regulação, um aumento na pressão sanguínea arterial (e glomerular) nos rins aumentaria a TFG.


Regulação da filtração glomerular

A TFG é regulada tanto por controles intrínsecos como por extrínsecos. Esses dois tipos de controle servem a duas necessidades diferentes (e, às vezes, opostas). Os rins necessitam de uma TFG relativamente constante para poderem executar sua função e manter a homeostase extracelular. Por outro lado, o corpo como um todo necessita de uma pressão sanguínea constante.  Controles intrínsecos (auto regulação renal) agem localmente dentro dos rins para manter a TFG, enquanto controles extrínsecos mantem a pressão sanguínea, pelos sistemas nervoso e endócrino. Em casos de modificações extremas na pressão sanguínea (pressão arterial média menos do que 80 mmHg ou maior do que 180mmHg), os controles extrínsecos tem prioridade em relação aos controles intrínsecos.

  • A auto regulação renal possui dois tipos de controles intrínsecos, o mecanismo miogênico e um mecanismo de retroalimentação tubuloglomerular. Esse mecanismo miogênico decorre da tendência do musculo liso vascular a se contrair quando for estirado. Um aumento na pressão sanguínea arterial sistêmica faz com que as arteríolas aferentes se contraiam, o que restringe o fluxo de sangue para o glomérulo e evita que a pressão sanguínea glomerular aumente até níveis perigos. O mecanismo de retroalimentação tubuloglomerular é realizado pelas células da macula densa do aparelho justaglomerular. Essas células, localizadas nas paredes do ramo ascendente da alça de Henle, respondem a concentração de NaCl no filtrado. Quando a TFG aumenta, não há tempo suficiente para a reabsorção, e a concentração de NaCl no filtrado permanece alta. Isso faz com que as células da macula densa liberem uma substancia química vasoconstritora que causa intensa constrição na arteríola aferente. Isso limita o fluxo de sangue para o glomérulo, que diminui a PFR e a TFG, fornecendo mais tempo para o processamento do filtrado (reabsorção de NaCl).
  • Os controles extrínsecos são mecanismos neurais e hormonais. O proposito deles é regular a TFG para manter a pressão sanguínea sistêmica. Esse controle pode ser pelo sistema nervoso simpático durante um estresse extremo ou uma emergência, quando é necessário desviar o sangue para órgãos vitais, os controles neurais podem superar os mecanismos auto regulatórios dos rins. A noradrenalina liberada pelas fibras nervosas simpáticas age nos receptores alfa adrenérgicos no musculo liso vascular, gerando uma forte constrição nas arteríolas aferentes, dessa forma inibindo o processo de filtração. Isso, por sua vez, estimula indiretamente o mecanismo da renina-angiotensina pela estimulação das células da macula densa. Esse mecanismo da renina-angiotensina é o segundo controle extrínseco renal. O mecanismo renina-angiotensina é desencadeado quando alguns estímulos fazem com que as células granulares liberem o hormônio renina. A renina age no angiotensinogênio, uma globulina plasmática produzida pelo fígado, convertendo-o em angiotensina 1 . Essa por sua vez, é convertida em angiotensina 2 pela enzima conversora de angiotensina (ECA), enzima associada com o endotélio capilar em diversos tecidos. 
 A angiotensina 2 age de cinco maneiras para estabilizar a pressão sanguínea sistêmica e o volume do fluido extracelular:

  • Como um potente vasoconstritor, ela estimula o musculo liso das arteríolas aumentando a pressão arterial média. 
  • Estimula a reabsorção de sódio, tanto diretamente agindo pelos túbulos renais quanto indiretamente pela estimulação da liberação de andosterona pelo córtex da supra-renal. 
  • Estimula o hipotálamo a liberar ADH (hormônio antidiurético) 
  • Aumenta a reabsorção de fluido pela diminuição da pressão hidrostática dos capilares peritubulares. Essa diminuição na pressão hidrostática ocorre porque as arteríolas eferentes se contraem, reduzindo a pressão hidrostática dali para frente, permitindo assim que mais fluido se mova para o leito capilar peritubular. 
  • Ela age também nas células mesangiais do glomérulo, fazendo que com a superfície total disponível para a filtração nos capilares glomerulares diminua fazendo cair a TFG. 


Mecanismos de formação da urina


A formação da urina e o ajuste da composição do sangue envolvem três processos principais: a filtração glomerular pelo glomérulo, a reabsorção e a secreção tubular nos túbulos renais. 

Passo 1: Filtração glomerular
A filtração glomerular é um processo passivo no qual a pressão hidrostática força os fluidos e os solutos através de uma membrana. Como a formação do filtrado não consome energia metabólica, os glomérulos podem ser vistos como simples filtros mecanicos. O glomérulo é um filtro muito mais eficiente do que outros leitos capilares porque, sua membrana de filtração possui uma grande área de superfície, sendo muito permeável a agua e aos solutos, e a pressão sanguínea glomerular é muito maior do que em outros leitos capilares, ocasionando a uma filtração resultante maior. 

Passo 2: Reabsorção tubular
Todo o volume de plasma corporal é filtrado para dentro dos túbulos renais, então todo o plasma seria drenado para fora do corpo como urina se não fosse pelo fato de que a maior parte do conteúdo dos túbulos é rapidamente recuperada e retorna ao sangue. Esse processo de recuperação é a reabsorção tubular. Em rins saudáveis, praticamente todos os nutrientes orgânicos como a glicose e os aminoácidos são completamente reabsorvidos para manter ou restaurar as concentrações normais do plasma. Por outro lado, a reabsorção de agua e da maioria dos íons é constantemente regulada e ajustada em resposta a sinais hormonais como o do ADH por exemplo. 

Passo 3: Secreção tubular
A não reabsorção de alguns solutos pelas células tubulares é um importante meio de retirar do plasma algumas substancias desnecessárias. Substancias como o H+, K+, NH4+, creatina e certos acidos orgânicos podem tanto se mover para dentro do filtrado vindo dos capilares peritubulares através das células tubulares como serem sintetizadas nas células tubulares e secretadas. 

Figura que mostra a filtração, reabsorção, secreção e excreção.


Reabsorção Tubular: Reabsorção de água e certos solutos;
Secreção Tubular: Secreção de substâncias do sangue para os túbulos.

Sistema renal e o exercício
A atividade física regular é um componente importante na vida. São conhecidos os benefícios reais de uma atividade física regular. O rim, ao receber 20% do débito cardíaco em repouso, é muito sensível ao esforço físico, que é uma causa conhecida de modificação da fisiologia renal. O exercício intenso e prolongado referente a uma atividade física mal estruturada tem complicações imediatas tais como: arritmias cardíacas; desidratação; insuficiência renal aguda; diminuição da resposta do sistema imunitário. As consequências e os benefícios devem ser assim entendidos como o resultado de um conjunto de variáveis como o tipo, intensidade e duração do exercício e a aptidão física.

Alterações urinárias induzidas pelo esforço físico
Os rins ao receberem cerca de 20% do débito cardíaco, torna-se muito sensíveis ao esforço físico, que é uma causa de modificação da fisiologia renal. Em alguns casos, como o futebol, boxe ou desportos que impliquem contato físico, o traumatismo direto pode ser o responsável, ou o coadjuvante, como no caso das microhematúrias vesicais nos corredores de maratona. No entanto o traumatismo não é a única justificação das alterações urinárias induzidas pelo esforço, já que estas se associam à prática de exercícios como a natação.

Pseudonefrite atlética
A pseudonefrite atlética é uma combinação de hematúria, proteinúria e cilindros secundários à isquemia e à hipóxia dos néfrons. Essa condição tem sido observada em corredores e nadadores de alto desempenho. Essas hematúrias relacionadas com os esportes tendem a desaparecer em 48 h. Nos casos de sangramento persistente, devem ser consideradas doenças clínicas como carcinoma, doença de von Willebrand e anemia falciforme.


Análise do seminário 2

ANÁLISE DO SEMINÁRIO 2


Por conta de algumas dificuldades que os colegas tiveram na hora da apresentação do seminário, o professor pediu para que não fosse feita a análise do seminário 2 pela turma B de fisiologia do exercício.  

Criança e idoso

CRIANÇA E IDOSO

EXERCÍCIO E CRIANÇAS

Geralmente, com um pouco de incentivo, a maioria das crianças saudáveis tem tendência a ser fisicamente ativa. A constante preocupação sobre a saúde e a aptidão física das crianças, originou muitos debates e consequentemente perguntas ainda não respondidas.

O atual conhecimento sobre os efeitos do treinamento para crianças fica limitado principalmente ao sistema cardiopulmonar, tendo também um volume crescente de informações relativas à possibilidade de lesão musculoesquelética como resultado de tipos específicos de treinamento esportivo.


Saúde e aptidão física das crianças

Os primeiros testes de aptidão física dos jovens eram relacionados às habilidades, enquanto as pesquisas mais recentes se preocupam com a aptidão física relacionada à saúde. A iniciativa para alterar os testes de aptidão física, a fim de incluir mais variáveis relacionadas à saúde, foi baseada na literatura disponível que associava uma melhor condição cardiovascular, maior força muscular, maior flexibilidade e melhor composição corporal à diminuição de doenças e deficiências.


Gordura corporal

Já é sabido que as crianças obesas tornam-se com frequência adultos obesos, que modificações dramáticas na composição corporal e na gordura podem ocorrer durante os anos peripubescentes e que algumas crianças correm um maior risco de serem acometidas por certas doenças. A classificação enfática dessas crianças como obesas e a recomendação de uma terapia de controle ponderal podem ser mais prejudiciais do que benéficas, especialmente porque nem sempre fica claro se estão ou não experimentando algum impacto adverso para sua saúde global.

Parte do problema com a gordura na infância poderia estar relacionado com as diferenças entre as maneiras pelas quais as crianças obesas e magras percebem a educação física e outras atividade escolares. As crianças obesas avaliam as atividades de endurance de uma maneira mais negativa e as atividades de flexibilidade-coordenação de uma maneira mais positiva que as crianças magras.


Capacidade aeróbia

A capacidade do exercício e captação máxima de oxigênio (VO2 máx.) aumentam ao longo da infância. O aumento da capacidade de endurance é em razão da melhora do transporte de oxigênio e da capacidade metabólica. Alem disso, à medida que o desempenho de corrida melhora, as crianças conseguem correr com uma menor porcentagem de VO2 máx.

Os valores padrão de referência que consideram um condicionamento físico saudável para 1 minuto de marcha/corrida são: para meninos de idade entre 10 e 17 anos é um limite inferior de 42 ml/kg/min e um limite superior de 52 ml/kg/min. Já para as meninas ocorrem algumas modificações: aos 10 anos de idade o VO2 máx. varia de 39 a 47 ml/kg/min, aos 11 anos de 38 a 46 ml/kg/min, aos 12 anos de 37 a 45 ml/kg/min, aos 13 de 36 a 44 ml/kh/min, e então a partir dos 14 até os 17 anos varia de 35 a 43 ml/kg/min.

 VO2 máx em ml/kg.min.

VO2 máx em l/min.


A partir deste gráfico podemos comparar o déficit de O2 e o EPOC de uma criança (em vermelho) e de um adulto (linha cinza). Logo, crianças têm um menor déficit de O2 comparado à adultos.



CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO

As crianças não crescem com uma taxa uniforme ao longo do seu desenvolvimento. Há um rápido aumento na altura, seguido (particularmente nos meninos) por um rápido aumento da massa corporal durante o período de puberdade. Além disso, há diferenças inter-individuais substanciais para qualquer idade biológica, com suas variações correspondentes na adaptação e intensidade do surto do crescimento puberal.

Fases do crescimento

Há quatro fases principais do crescimento nos seres humanos. O crescimento é rápido na infância e na tenra idade, permanece relativamente estável durante a fase intermediária da infância em seguida, durante a adolescência, volta a se acelerar rapidamente e, finalmente, quando a fase adulta é atingida, aumenta lentamente estabilizando-se.

A quantidade de crescimento depende do tempo no qual o crescimento ocorre e da velocidade de crescimento por unidade de tempo. As curvas de crescimento em função do tempo são razoavelmente lineares e depois se estabilizam à medida que a maturidade sexual é atingida.

Curvas da média de crescimento (distância) de estatura e peso corporal de crianças americanas do nascimento até 18 anos.

A figura acima mostra as curvas médias de crescimento para a altura e o peso corporal de crianças americanas do nascimento até os 18 anos de idade. Esse tipo de gráfico é definido como curva de distancia, porque ele indica o peso e a altura atingidos pelas crianças em determinada idade e, portanto, a “distância” que eles percorrem em direção à vida adulta.

Outro método geralmente utilizado é o de registrar o crescimento através dos aumentos de altura e de peso durante um determinado período. As curvas de velocidade indicam a taxa de crescimento.

Curvas de velocidade de crescimento de meninos e meninas inglesas do nascimento até a maturidade.

A curva de velocidade mostra que o crescimento mais acelerado ocorre antes do nascimento e depois começa a desacelerar antes do parto. Durante a fase neonatal há uma diminuição constante na taxa de crescimento, afunilando-se durante a infância. Durante a adolescência, há um súbito aumento tanto na altura quanto no peso. Esse rápido aumento no crescimento foi denominado “fase do crescimento acelerado do adolescente”.

As garotas atingem sua velocidade de altura de pico ao redor dos 12 anos, enquanto os meninos passam por este evento por volta dos 14 anos. Após a súbita explosão, o crescimento decai dramaticamente. As garotas atingem 98% de sua altura definitiva aos 16,5 anos e os garotos, por volta dos seus 17,75 anos.


Variação no crescimento por idade e gênero

Uma variedade de processos biológicos se altera com a idade. Além disso, há imensas diferenças relacionadas com o gênero durante o crescimento. Há um rápido aumento na taxa do crescimento durante a adolescência, definido como pico de velocidade de crescimento (PVC). O PVC, geralmente, ocorre nas garotas dois anos antes do que nos garotos. As garotas tendem a ser ligeiramente maiores e mais pesadas que os meninos dos 2 aos 10 anos de idade. A força e proporções do corpo dos meninos e das meninas são, essencialmente iguais até o início do período da adolescência.

Durante a puberdade, as mudanças hormonais começam a causar variações significantes entre os sexos. Maior liberação de testosterona nos meninos acarreta aumento da massa corporal magra, enquanto nas mulheres um aumento do estrógeno causa aumento do depósito de gordura, desenvolvimento seios e alargamento do quadril.


Avaliação da maturação

A avaliação da maturação é importante por vários motivos. Primeiro, no processo de pesquisa. Segundo, a avaliação da maturidade é frequentemente utilizada pelos pediatras para avaliar os padrões de crescimento e desenvolvimento. Terceiro, a avaliação da maturação pode auxiliar a garantir que as crianças sejam classificadas juntamente com seus pares nas competições esportivas. Existem várias técnicas para avaliação da maturação, incluindo a idade óssea, a maturação sexual, a maturação somática e a maturação dentária.

As competições em equipe, como o futebol, são geralmente classificadas por idade do grupo. No entanto, não é um boa abordagem, dadas as substanciais diferenças interindividuais do tamanho do corpo em qualquer idade cronológica. Em particular, por volta da puberdade, as crianças podem achar que estão competindo com outras que são maiores, mais fortes e mais pesadas que elas. Consequentemente, crianças pequenas e de maturação tardia correm o risco substancialmente maior de lesão física se participarem de esportes em grupo.

Tais circunstâncias combinadas com o desencorajamento de competição desigual leva a uma maior taxa de corte nas ligas esportivas por faixa etária, com retenção seletiva de uma minoria de indivíduos altos, fortes e precoces. Uma opção alternativa é embasar a classificação dos jogadores na sua massa corporal, como já é feito para algumas competições individuais, como luta livre.


MEDIDAS LABORATORIAIS DE CONDICIONAMENTO FÍSICO EM CRIANÇAS

Capacidade aeróbia

Em termos absolutos, a captação máxima de oxigênio nas crianças é bem menor que nos adultos. O pico de captação de oxigênio pode ser uma melhor expressão da potencia aeróbia nas crianças do que o VO2 máx., devido a dificuldade em alcançarem o verdadeiro esforço máximo por causa da fadiga muscular local, período de concentração limitada durante o teste e um limiar baixo para o desconforto.

A captação máxima de oxigênio está diretamente relacionada com o nível de maturidade de indivíduo (isto é, massa corporal magra, altura e peso). À medida que as crianças amadurecem, os níveis de captação máxima de oxigênio aumentam. Até a maturidade ser atingida, uma expressão relativa em vez de uma absoluta deveria ser utilizada para comparar a potencia aeróbia de pico das crianças.

Relações entre o VO2 máx e a idade cronológica. (A) O VO2 máx é expresso em termos absolutos (L/min) e (B) em relação à massa corporal.


Os valores de VO2 máx aumentam em ritmo semelhante para ambos os sexos até os 12 anos. Após essa idade, os meninos continuam a apresentar aumento na captação máxima de oxigênio até os 18, enquanto as meninas exibem pequena melhora após os 14 anos.

A capacidade de exercício e a captação máxima de oxigênio aumentam ao longo da infância. O aumento na capacidade de endurance é em razão da melhora do transporte de oxigênio e capacidades metabólicas. Alguns dos efeitos fisiológicos do treinamento, crescimento e maturação nas crianças estão listados na tabela abaixo.

Alterações fisiológicas nas crianças resultantes do treinamento e do crescimento e maturação física.



Considerações sobre o treinamento



Existem bastantes evidências de que as crianças se adaptam de fato ao treinamento para endurance. No entanto, falta um consenso geral sobre a qualidade e a quantidade de exercício necessário para melhorar e manter o nível mínimo de aptidão aeróbia nas crianças.



“A quantidade de exercício necessária para a capacidade funcional e saúde ótimas nas diferentes idades não foi definida com precisão. Até dispor de evidências mais definitivas, as recomendações vigentes são que as crianças tenham 20 a 30 minutos de exercício intenso diário. E que os cursos de Educação Física dediquem um tempo para instrução da aptidão física.” (ACSM)





Capacidade anaeróbia


A capacidade anaeróbia é definida como a produção de energia (ATP) que ocorre durante o exercício e proveniente de reações, outras que não a respiração mitocondrial. As atividades anaeróbias são aquelas que são curtas e intensas. O teste mais utilizado para avaliar a potência anaeróbia é o teste de Wingate. O teste de Wingate destina-se a determinar tanto a potência anaeróbia de pico quanto a potência média durante um teste de 30 segundos. Esse teste tem sido extensivamente utilizado na avaliação da capacidade anaeróbia das crianças.

As crianças pequenas têm uma capacidade anaeróbia distintamente menor do que a dos adolescente e adultos. Algumas das razões para essas diferenças podem ser relacionadas com as baixas concentrações de hormônios masculinos, uma menor capacidade glicolítica, uma menor produção de lactato durante o exercício, uma capacidade diminuída de tamponar a acidose durante o exercício, menores taxas de glicogenólise durante o exercício e um menor limiar de lactato. À medida que a criança amadurece, sua capacidade em aumentar a aptidão anaeróbia melhora.


Crianças têm baixa atividade glicolítica.


Crianças têm um menos limiar de lactato comparado à adultos.


% de ativação do lactato desidrogenase em crianças e adultos.

As respostas ao treinamento melhoram com a maturidade. A captação máxima de oxigênio está fortemente relacionada à massa corporal magra, que aumenta no decorrer da infância. Além disso, o suprimento de oxigênio aos músculos em atividade assim como a extração e utilização do oxigênio melhoram com a idade e o crescimento. A potência  anaeróbia de pico também aumenta com a idade e o crescimento.



Aumento da potência máxima anaeróbia com a idade.


Sistema cardiopulmonar

Diante do aumento da popularidade das equipes esportivas constituídas por jovens, uma das primeiras perguntas é “O coração dessas crianças é suficientemente forte para o condicionamento físico intenso?” Em outras palavras, existe a possibilidade de ocorrer sobre treinamento em atletas jovens tendo como consequência danos permanentes ao sistema cardiopulmonar? A resposta é não. Crianças envolvidas em esportes de endurance, como a corrida ou a natação, melhoram sua potência aeróbia máxima de maneira similar aos adultos, sem apresentarem indicativos de lesão ao sistema cardiopulmonar.


Sistema musculoesquelético

Parece que o treinamento vigoroso organizado em alguns tipos de esportes (por exemplo, natação, basquete, voleibol, atletismo) não prejudica o crescimento e o desenvolvimento das crianças, sendo válido tanto para meninos como para meninas. Por essa razão , muitos pesquisadores concluíram que certa quantidade de atividade física é necessária para seu crescimento e desenvolvimento normal.

A questão é: “as crianças podem se engajar em treinamento intenso de endurance sem que ocorram problemas musculoesqueléticos em longo prazo?” Existem evidências de que os ossos em crescimento de crianças são mais suscetíveis a certos tipos de lesões mecânicas em comparação com os ossos de adultos, sobretudo pela presença da cartilagem de crescimento. A cartilagem do crescimento, na criança, está presente na placa de crescimento. Essa placa é o local no qual há o crescimento dos ossos longos. No término do crescimento ósseo, ocorre a calcificação dessa placa, as quais desaparecem e a cartilagem de crescimento é substituída por uma cartilagem “adulta” permanente.

Há um nível ideal de treinamento para crianças, acima do qual podem ocorrer lesões musculoesqueléticas? Aparentemente, a resposta para essa pergunta é sim. Evidências clínicas sugerem que a prática excessiva de arremessos na liga juvenil de beisebol pode resultar em lesão do cotovelo. Esse mesmo problema não é observado em situações de jogos recreativos.

Uma importante preocupação em relação as crianças que participam de treinamento de endurance (por exemplo, corrida) ou de força (por exemplo, levantamento de peso) é que constantes microtraumas decorrentes da repetição do treinamento podem causar fechamento prematuro da placa de crescimento e, portanto, retardarão o crescimento fisiológico dos ossos longos. Os efeitos da pressão decorrentes da atividade física regularmente praticada podem estimular o crescimento dos ossos até seu comprimento ideal, mas a pressão excessiva  pode retardar o crescimento linear.


FORÇA E RESISTÊNCIA MUSCULAR

A força adequada é considerada uma parte importante da aptidão física relacionada com a saúde e para a função fisiológica ótima, tanto para as crianças quanto para os adultos. É também reconhecida como uma importante contribuição para um melhor desempenho motor, auto-imagem e desempenho físico, tanto para as crianças quanto para os adultos.

Apesar da importância do desenvolvimento da força muscular, permanece a dúvida se os exercícios com peso realizados por crianças pré-púberes são potencialmente perigosos e se deveriam ser evitados. Isso porque lesões da placa de crescimento ocorrem nas crianças pequenas. No entanto, caso exista alguma evidência, ela é fraca para apoiar a crença de que o treinamento de força “com supervisão” causa dano ao sistema musculoesquelético das crianças. “O treinamento de força com supervisão usando um equipamento hidráulico para este tipo de treinamento é seguro e efetivo em garotos pré-púberes” (Weltman).


Benefícios à saúde

Vários benefícios relacionados à saúde após o treinamento de força foram relatados na literatura. Além das melhorias na força muscular, outras aptidões e efeitos relacionados ao treinamento de força incluem maior flexibilidade, melhorias da composição corporal, redução dos lipídeos séricos, redução da pressão arterial e melhora da função cardiorrespiratória.


Prevenção da lesão

Estudos recentes mostraram que um programa de desenvolvimento de força pode auxiliar na prevenção da lesão. Todos os esportes solicitam o sistema musculoesquelético e existe uma aceitação geral na medicina esportiva que o aumento da força do atleta pode melhorar o desempenho e diminuir a probabilidade de lesão nos adultos. Visto que foi demonstrado que as crianças podem aumentar tanto o músculo quanto o crescimento ósseo após o treinamento de força, incentivá-las a participar de treinamentos bem estruturados de força, com supervisão, parece justificado.


TERMORREGULAÇÃO DURANTE O EXERCÍCIO

Em climas normais ou moderados, as crianças podem se exercitar e dissipar calor de maneira relativamente efetiva. No entanto, em meios muito quentes, as crianças ficam limitadas na sua capacidade de dissipar calor. As crianças não são tão eficientes em dissipar calor quanto os adultos, porque elas produzem uma maior quantidade de calor em relação a sua massa corporal, têm uma menor taxa de transpiração no repouso e durante o exercício, têm um maior gasto energético durante o exercício, têm um menor débito cardíaco para qualquer nível metabólico e dependem de maior fluxo sanguíneo cutâneo durante o exercício para a perda de calor convectiva. As crianças podem se aclimatar a condições quentes, porém o processo é consideravelmente mais demorado do que para os adultos. Cuidados especiais devem sempre ser tomados quando as crianças estão se exercitando em condições ambientais extremas. Por causa da limitada capacidade termorregulatória das crianças, o risco de lesão térmica é muito maior nelas do que nos adultos.


RECOMENDAÇÕES DE EXERCÍCIOS PARA CRIANÇAS

1 – Embora as crianças sejam, de modo geral, bastante ativas, elas geralmente optam por participar de atividades que consistem em exercício breve e de alta energia.
2 – O tipo, intensidade e duração das atividades devem ser fundamentados na maturidade da criança, estado clinico e experiências anteriores com o exercício.
3 – Independentemente da idade, a intensidade do exercício dever ser baixa no começo e progredir gradualmente.
4 – Por causa da dificuldade em monitorar a frequência cardíaca das crianças, a Escala de Borg modificada oferece um método mais prático para monitorar a intensidade do exercício nas crianças.
5 – As crianças estão envolvidas em várias atividades durante o dia. Devido a isso, um período específico deve ser dedicado a atividades aeróbias sustentadas.
6 – A duração da sessão de exercício pode variar de acordo com a idade das crianças, sua experiência prévia ao exercício e a intensidade da sessão de exercício.
7 – Em razão da considerável e frequente dificuldade em manter as crianças responsivas por períodos sustentados de exercício, as sessões devem ser elaboradas de modo criativo.

  • Modo: as crianças devem ser incentivadas a participar de atividades sustentadas que envolvem grandes grupos musculares (isto é, natação, jogging, dança aeróbia). Outras atividades como, recreativas, esportivas ou lúdicas, que desenvolvem outros componentes da aptidão física (velocidade, potência, flexibilidade, resistência muscular, agilidade e coordenação) devem ser incorporadas em um programa de condicionamento físico.
  • Intensidade: a intensidade do exercício deve ser baixa no começo e aumentar gradualmente. Atualmente não há recomendações universais disponíveis para a utilização da frequência cardíaca de treinamento das crianças durante o exercício. A Escala Borg para a percepção do esforço oferece um método mais prático para monitorar a intensidade do exercício nas crianças.
  • Frequência: dois ou três dias de treinamento para endurance permitirão um tempo adequado para participar de outras atividades a ser, contudo, suficientes para causar os efeitos do treinamento.
  • Duração: em razão das crianças estarem envolvidas em várias atividades durante e após a escola, um período específico deve ser dedicado ao treinamento para endurance. As atividades dos exercícios de endurance devem ser gradualmente aumentadas até 30 a 40 minutos por sessão. Com crianças menores, será necessário iniciar com menos tempo.



EXERCÍCIO E ENVELHECIMENTO

O envelhecimento não é simplesmente o passar do tempo, mas as manifestações de eventos biológicos que ocorrem ao longo de um período. O envelhecimento não deve ser visto como uma doença, mas como um processo natural. O período de vida é a duração máxima que um membro da espécie humana pode alcançar em condições ótimas.

O envelhecimento é um processo biológico normal. Todos os organismos multicelulares sofrem alterações com o tempo. A maioria das funções fisiológicas decai com a idade, porém em graus diferentes. As causas do envelhecimento humano ainda permanecem relativamente obscuras. Parece que resulta tanto de forças internas quanto externas. Em alguns órgãos, como o cérebro, as células morrem e não são substituídas. Em outros tecidos, a função celular se altera. Os vasos sanguíneos tornam-se progressivamente afetados pela aterosclerose e arteriosclerose, diminuindo dessa maneira o suprimento de oxigênio a todos os órgãos do corpo. Parece que nada pode ser feito para impedir o envelhecimento e seu ritmo e os efeitos variam entre os indivíduos.



Diminuição de importantes funções fisiológicas com o avanço da idade.


Efeitos do exercício e do envelhecimento em sistemas selecionados do corpo.
?* = evidência inconclusiva ou inadequada.


Alterações cardiovasculares com o envelhecimento

Com o aumento da idade, ocorrem, nesse sistema, tanto alterações estruturais quanto funcionais. Ambas as alterações, funcionais e estruturais, resultam em alterações insignificantes da função cardiovascular no repouso, mas em importantes diferenças nas respostas circulatórias durante o exercício. A tabela abaixo cita algumas das alterações fisiológicas da função e da estrutura cardiovasculares com a idade.

Alterações da função cardiovascular com o aumento da idade fisiológica.


Consumo máximo de oxigênio

Com o envelhecimento normal, o consumo máximo de oxigênio (VOmáx) diminui por década, aproximadamente, de 8% a 10% após os 30 anos. A queda do consumo máximo de oxigênio tem sido associada a uma queda da frenquência cardíaca máxima e volume de ejeção, com apenas uma ligeira redução da diferença a-vO2. A figura abaixo, mostra a relação entre as alterações com a idade do sistema cardiorrespiratório e a reduzida capacidade do exercício. Está claro, no entanto, que a capacidade aeróbia pode ser aprimorada em qualquer idade.



Queda das funções cardiovasculares são os principais fatores que contribuem para a piora do desempenho dos idosos durante o exercício.

O gráfico abaixo mostra que aos 25 anos um adulto atingi seu consumo máximo de O2. A partir de então o VO2 máx começa a diminuir ao longo dos anos, mas em indivíduos treinados esse declínio é menor do que em indivíduos não treinados.






Alterações pulmonares com a idade

O envelhecimento também causa alterações significativas na estrutura e função do sistema pulmonar. Algumas pessoas podem se sentir limitadas na sua capacidade de participar de atividades físicas moderadas a intensas por causa das limitações do seus sistemas pulmonar e/ou cardiovascular. A tabela abaixo relaciona algumas das alterações estruturais e funcionais do sistema pulmonar com a idade.



Alterações estruturais e funcionais do sistema pulmonar com a idade.

As alterações funcionais dos pulmões, obviamente, dificultam a uma pessoa idosa movimentar o ar para dentro e para fora dos pulmões. Durante o exercício, a ventilação é diferente entre as pessoas jovens e idosas. Com baixas cargas de trabalho, as pessoas mais idosas tendem a aumentar a ventilação, aumentando o volume corrente em vez da frequência respiratória. Nos idosos, o aumento do volume corrente pode atuar como um mecanismo compensatório. Altos volumes pulmonares diminuem a resistência ao fluxo inspiratório e melhoram o refluxo elástico. O refluxo elástico aumentado melhora o fluxo expiratório. Com a idade, aumentam as necessidades ventilatórias durante as atividades. Uma maior ventilação é necessária para um determinada carga de trabalho e para um determinado nível de consumo de oxigênio.


Sistema musculoesquelético

As alterações relacionadas com a idade que ocorrem no sistema musculoesquelético constituem, talvez, uma maior fonte de preocupação para os idosos do que as alterações sobre a função cardiovascular e pulmonar. A perda óssea e da força muscular, com frequência, acarreta sérias e perigosas lesões. Muitas das alterações relacionadas com a idade que ocorrem no sistema musculoesquelético são o resultado da inatividade física.

Com a idade, os ossos tornam-se mais frágeis. Na velhice, fraturas sérias e, com frequência, debilitantes são comuns. Com a idade, a perda de cálcio resulta em uma diminuição da massa óssea. A massa óssea diminui aproximadamente em 10% do pico da massa óssea até 65 anos e cerca de 20% em torno dos 80 anos. A atividade física regular e o treinamento de força parecem exercer efeitos benéficos sobre a taxa da perda óssea relacionada com a idade.

A massa muscular diminui com a idade, resultando em menor força e resistência muscular, devido a uma diminuição do número de fibras tipos I e II. A perda de fibras musculares parece estar relacionada a uma alteração do sistema nervoso ao nível de um neurônio motor. A força muscular começa a diminuir em torno dos 40 anos e essa queda se acelera após os 60 anos. Para cada década, após os 25 anos, 3% a 5% da massa muscular é perdida. A perda da força muscular nas pessoas da terceira idade pode afetar significativamente a qualidade e o tempo de vida. Tarefas simples, como jogar fora o lixo ou arrumar a cama podem ser uma terrível sobrecarga para elas. A perda da massa muscular tem sido atribuída a alterações no estilo de vida e à menor utilização do sistema neuromuscular.


Flexibilidade

Com o envelhecimento normal, o tecido conjuntivo torna-se mais rígido e as articulações menos móveis. A perda da flexibilidade com a idade pode também ser o resultado de processos de doença degenerativa subjacente tal como a artrite. A flexibilidade diminui com a idade, no entanto, não há evidências de que os processos biológicos associados ao envelhecimento sejam responsáveis por essa perda. É mais provável que a perda da flexibilidade seja o resultado da menor atividade física. A flexibilidade pode ser melhorada em qualquer idade através de exercícios que promovam a elasticidade dos tecidos moles.


Composição corporal

Com a idade, o peso corporal magro diminui e a gordura aumenta. As mudanças da composição corporal resultantes da idade são primariamente em razão de uma menor taxa metabólica basal e dos hábitos de atividade física das pessoas idosas. A redução da taxa metabólica basal com a idade é provavelmente o principal fator relacionado com a queda da massa corporal magra.

A atividade física regular reverte as alterações adversas da composição corporal que é normalmente apresentada pelas pessoas mais idosas. Mostrou-se que o exercício preserva a massa corporal magra, diminui os estoques de gordura e estimula a síntese proteíca.


Alterações da proteína total do corpo com a idade em homens e mulheres.


Termorregulação

Parece que os indivíduos mais velhos possuem um sistema de controle térmico menos eficiente. Tanto o ganho quanto a perda de calor não são tão eficientes em pessoas idosas. Existe uma maior taxa de mortalidade e morbidade para as doenças relacionadas com o calor na velhice em comparação à população mais jovem. As pessoas mais idosas tendem a ter temperatura retal e freqüência cardíaca mais elevadas quando se exercitam no calor em comparação a pessoas mais jovens. Em pessoas sedentárias, a menor capacidade de regulação térmica no calor é provavelmente o resultado de um mecanismo de transpiração menos eficiente. Os idosos têm, de modo geral, menos água corporal e um mecanismo de regulação da sede menos eficiente que, associados, aumentam o risco de desidratação durante o exercício. Os idosos devem ser incentivados a se aclimatar gradualmente a diferentes condições ambientais, porque o processo de aclimatação pode ser demorado.


Envelhecimento e gordura

Mudanças na massa corporal e na composição corporal acompanham o envelhecimento, o que torna a mensuração desses componentes muito mais variável. Essas mudanças reduzem também o gasto energético total e a necessidade de uma grande ingestão alimentar. No entanto, o corpo preserva sua capacidade de regular o equilíbrio energético durante os períodos de alimentação excessiva ou deficiente, razão pela qual a ingestão excessiva de nutrientes contribui para a adiposidade.

As mensurações da taxa metabólica basal são mais baixas em pessoas mais idosas, porém grande parte dessa diferença deve-se aos desvios dos componentes magros para gordurosos, que favorecem uma taxa metabólica reduzida. A composição corporal da maioria das pessoas idosas será mais influenciada pelas diferenças no gasto de energia relacionado aos níveis de atividade durante os períodos de lazer do que pelo fato de ainda trabalharem na realização de uma tarefa sedentária. Outras considerações incluem o fato de sofrerem ou não de doenças degenerativas dos sistemas cardiorrespiratório ou osteoarticular, o que tornaria a atividade desconfortável e até mesmo dolorosa. Eles podem também ter experimentado uma redução na eficiência mecânica de seus membros ou no controle sobre seu equilíbrio. A dona de casa, por exemplo, é particularmente vulnerável ao aumento de peso à obesidade por ocasião da menopausa.

Deveríamos encorajar “ativamente” a atividade física no idoso, o que, por sua vez, seria acompanhado por um aumento em seu gasto de energia e por uma redução na adiposidade e, ao mesmo tempo, iria promover a necessidade de ingerir quantidades adequadas de nutrientes dietéticos essenciais.

Numerosos estudos enfatizam a capacidade de mulheres e homens mais velhos se adaptarem ao exercício “aeróbio” realizado regularmente com aprimoramentos consistentes na capacidade funcional. Outros estudos indicam que o treinamento com resistência progressiva produz aprimoramentos na força, no tamanho muscular e na função dos músculos esqueléticos e reduz a perda de massa muscular.


Considerações sobre a prescrição dos exercícios para a terceira idade

Embora os princípios para a elaboração dos exercícios para os idosos sejam os mesmos que para qualquer grupo, deve-se ter um cuidado especial ao estabelecer um programa de condicionamento físico para participantes mais idosos. Os programas de exercícios devem ser elaborados sob medida para combinar a resistência e a força muscular e mobilidade da articulação durante a sessão de exercício. As pessoas da terceira idade devem ser incentivadas a serem mais ativas fisicamente nas suas tarefas diárias. Elas devem ser incentivadas a se curvar, mover e alongar, a fim de manter as articulações flexíveis.
  • Intensidade: a intensidade do programa do exercício deve ser baixa no início, talvez tão baixa quanto 30 a 40% do VO2 máx. Em razão do exercício de baixa intensidade estar associado a um risco menor de lesão e estresse inicial cardiorrespiratório e termorregulatório, ele deve ser incentivado na população idosa. As pessoas da terceira idade devem saber como monitorar seus níveis de intensidade (isto é, frequência respiratória, frequência cardíaca ou percepção do esforço). Elas podem precisar de um período maior de ajustes antes de se exercitarem em níveis mais altos. Mudanças abruptas da intensidade do exercício não são recomendadas. As pessoas idosas são mais propensas a lesões relacionadas com o exercício e tendem a necessitar mais tempo para se recuperar, em comparação aos participantes mais jovens.
  • Duração: um programa de exercício deve começar com períodos curtos (10 a 15 minutos) e daí aumentar gradualmente. Além da duração em si, as pessoas idosas precisam de um período de aquecimento e de resfriamento, talvez em torno de 10 minutos ou mais. À medida que a intensidade das sessões de exercícios aumenta gradualmente em função do tempo, a duração de cada sessão pode ser maior.
  • Frequência: em vários casos, como o de pessoas que têm artrite ou doença vascular periférica, a frequência de treinamento pode ser diária. Visto que várias pessoas só podem se exercitar por curtos períodos de cada vez por causa de limitações estruturais e funcionais, as sessões de treinamento devem ser curtas e menos intensas e, portanto, mais frequentes. À medida que a capacidade funcional aumenta, a duração e a intensidade da sessão podem ser aumentadas e a frequência, reduzida.
  • Tipo: é recomendado um programa de condicionamento físico abrangente, incluindo treinamento cardiorrespiratório, flexibilidade e força. No entanto, é possível que o tipo de exercício seja modificado dependendo das condições clínicas e/ou de saúde preexistentes. Deve-se dar ênfase aos movimentos que minimizam as mudanças da posição do corpo. O tipo de exercício precisa refletir o tipo e a quantidade de limitações que as pessoas possuem. Atividade que possuem um grande grau de competição não são incentivadas no início.
  • Progressão: a maioria dos exercitantes idosos precisa progredir devagar. A mudança em um programa de exercício deve estar embasada em como  a pessoa está respondendo ao esquema atual, às limitações médicas e de saúde da pessoa e às metas individuais. Os programas de exercício devem ser revistos periodicamente para assegurar que correspondam às necessidades do participante.