Importância do Débito Cardíaco

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O débito cardíaco é o primeiro indicador da capacidade funcional da circulação para satisfazer as demandas da atividade física. Os dois fatores que determinam a capacidade do débito cardíaco são a frequência cardíaca e o volume sistólico (VS). A relação é:

DC = FC x VS

Dispõe-se de vários métodos, invasivos (como o método de Fick) e não-invasivos (como o método de reinalação), para medir o débito cardíaco. Cada um tem suas vantagens e desvantagens, sobretudo quando utilizados durante a prática de exercícios.

A fórmula do método de Fick é esta:

DC = VO2máx x 100 = mL/min / Diferença a-vO2


Em condições de repouso, o organismo dispõe de aproximadamente 250 mL de VO2máx, os quais são utilizados durante um minuto em repouso para responder ao gastoenergético, e a diferença arteriovenosa durante esse tempo é de 5 mL de O2 por 100 mL de sangue. Assim, conforme a fórmula de Fick, teríamos um DC de 5.000 mL/min de sangue, ou seja, de 5 L/min.

Débito cardíaco em condições de repouso e durante o exercício
O DC aumenta proporcionalmente à intensidade do exercício, desde 5 L em condições de repouso a um máximo de 20 a 25 L/min em homens jovens e que realizam atividade física; em esportistas de elite o DC é maior, sendo mais evidente nos esportistas de resistência, que podem ter entre 35 e 40 L/min de sangue de DC. Essas diferenças devem-se inteiramente ao grande volume sistólico de indivíduos treinados, já que o exercício físico contínuo de características aeróbias produz hipertrofia fisiológica do ventrículo esquerdo, com aumento do volume sistólico, gerando um batimento mais forte.

Em consequência disso, aqueles que realizam exercícios aeróbios possuem um DC de repouso mais econômico, com menor FC do que pessoas sedentárias, uma vez que seu VS é maior (de 70 a 71 mL em indivíduos sedentários e de aproximadamente 100 mL em indivíduos treinados). Os valores médios do DC em condições de repouso são resumidos a seguir:

Repouso

–Débito cardíaco = frequência cardíaca x volume sistólico

–Indivíduos sedentários: 4.970 mL/min = 70 bpm x 71 mL/batimento

–Indivíduos treinados: 5.000 mL/min = 50 bpm x 100 mL/batimento


Durante o exercício máximo, a diferença não é só de economia, mas também de quantidade e qualidade do DC. Ao possuir um VS maior, a pessoa treinada tem um DC maior diante de um esforço máximo. Em homens sedentários, o VS médio fica entre 103 e 113 mL de sangue por batimento, enquanto em pessoas treinadas pode ser entre 150 e 210 mL/batimento. Como exemplo, consideremos duas pessoas que realizam um esforço máximo de 195 bpm:

Esforço máximo

–Débito cardíaco = frequência cardíaca x volume sistólico

–Indivíduos sedentários: 21.450 mL/min = 195 bpm x 110 mL/batimento

–Indivíduos treinados: 34.950 mL/min = 195 bpm x 179 mL/batimento

Devemos salientar que a eficiência do trabalho é muito diferente entre os exemplos que podemos apresentar, já que o que é um esforço máximo para um sedentário (por exemplo, correr 2 km em 13 minutos e 30 segundos) pode ser um esforço submáximo ou moderado (correr esses 2 km em 12 minutos e 45 segundos) para uma pessoa que realiza atividade física aeróbia de forma sistemática e pode ser um esforço leve para um esportista de alto rendimento (que percorra 2 km em 11 minutos e 20 segundos). Os mecanismos de recuperação da FC, do VS e, por conseguinte, do DC são mais rápidos em indivíduos treinados.

Durante exercícios realizados em pé, o volume sistólico aumenta durante a transição do repouso ao exercício leve, com valores máximos que chegam a 45% do VO2máx. Depois desse ponto, o débito cardíaco intensifica-se conforme aumenta a frequência cardíaca. Os aumentos no volume sistólico em exercícios realizados em pé devem-se geralmente a um esvaziamento sistólico mais completo, em lugar de um maior enchimento dos ventrículos durante a diástole. A ejeção sistólica aumenta por meio dos hormônios simpáticos. O treinamento de fundo melhora a força miocárdica, que também contribui consideravelmente para a potência do batimento durante a sístole.

A frequência cardíaca e o consumo de O2 estão relacionados de maneira linear, tanto em indivíduos treinados como em não-treinados, durante a maior parte do exercício. Com o treinamento de resistência, essa relação desloca-se significativamente para a direita, devido à melhora no volume sistólico cardíaco. Por conseguinte, a frequência cardíaca reduz-se consideravelmente, em nível de trabalho submáximo, nos indivíduos treinados em exercícios de resistência aeróbia.



Na Tabela 2.4, observa-se o comportamento do volume sistólico em condições de repouso e durante o exercício em pessoas sedentárias, em pessoas ativas que treinam para melhorar o condicionamento cardiorrespiratório e em esportistas de alto rendimento de modalidades de resistência. Vê-se que o volume sistólico de repouso das pessoas ativas que treinam o condicionamento aeróbio ou cardiorrespiratório e o dos esportistas de resistência é praticamente igual ou superior ao volume sistólico dos sedentários durante o exercício. Se a pessoa tiver uma maior atividade de resistência aeróbia, terá um maior volume sistólico de repouso e durante o exercício.

Após um treinamento de resistência cardiorrespiratória, o volume sistólico aumenta em repouso, assim como ao realizar exercícios de nível submáximo ou máximo de intensidade. Durante o treinamento aeróbio, ocorre um aumento do volume diastólico final, causado principalmente pelo aumento do volume plasmático.

O ventrículo esquerdo é a câmara do coração mais modificada em resposta ao treinamento de resistência. As dimensões internas do ventrículo esquerdo aumentam sobretudo como resposta a um aumento no enchimento ventricular. Durante o treinamento de resistência cardiorrespiratória, a espessura da parede ventricular esquerda também aumenta, intensificando o potencial de força das contrações do ventrículo esquerdo.

A lei de Frank Starling descreve que o fator principal no controle e no desenvolvimento do volume sistólico é o grau de estiramento dos ventrículos. Quando os ventrículos se estiram mais, eles se contraem com mais força. Por exemplo, se um grande volume de sangue entra na câmara quando os ventrículos se enchem durante a diástole, as paredes dos ventrículos se distenderão mais do que quando entra um volume menor de sangue. Com o objetivo de expulsar essa quantidade maior de sangue, os ventrículos devem reagir ao estiramento, contraindo-se com mais força.

O trabalho sistemático de treinamento de resistência aeróbia ou de condicionamento cardiorrespiratório produz uma hipertrofia cardíaca esquerda com predomínio do ventrículo esquerdo, o que garante um coração mais forte e eficiente em condições de repouso e durante o exercício submáximo e máximo.

O volume ou débito sistólico previsto pode ser calculado (Ellestad) por meio da seguinte fórmula indireta:

Volume sistólico previsto em homens: VSp = 112 – (0,363 x idade) mL/min

Volume sistólico previsto em mulheres: VSp = 74 – (0,172 x idade) mL/min

O volume sistólico avaliado durante um teste de esforço é obtido, para ambos os sexos:

VS = 1.000 x DC / FCmáx = mL/bpm

Distribuição do débito cardíaco

O sangue que flui para os diferentes tecidos do organismo é geralmente proporcional à atividade metabólica realizada em estado de repouso ou em atividade física. Problemas de saúde podem alterar o fluxo sanguíneo , em condições de repouso, para diferentes órgãos. O exercício físico modifica o volume de fluxo sanguíneo no organismo, deslocando uma quantidade significativa de sangue para os músculos que trabalham.



O fluxo sanguíneo de 5 L, em condições de repouso, distribui-se em proporções aproximadas às ilustradas na Tabela 2.5. Cerca de um quinto do débito cardíaco dirige-se ao tecido muscular, ao passo que a maior parte do sangue irriga o baço, o fígado, o intestino, o trato gastrintestinal e o cérebro.



O fluxo sanguíneo durante o exercício possui uma distribuição diferente, dependendo de o exercício ser leve, moderado, intenso ou máximo (Tabela 2.6). Embora a irrigação sanguínea durante a atividade física varie consideravelmente segundo o tipo de exercício, sua intensidade e duração, o nível de condicionamento físico, o estado de saúde e a idade do indivíduo e as condições ambientais, a maior parte do débito cardíaco desvia-se para os músculos ativos.

Em repouso, em torno de 4 a 7 mL de sangue são fornecidos a cada minuto para cada 100 g de músculo. Esse débito aumenta constantemente; com esforço máximo, o fluxo sanguíneo muscular pode ser tão alto quanto 50 a 75 Ml por 100 g de tecido. Isso representa em torno de 85% do débito cardíaco total. Na Tabela 2.6, observamos as diferenças marcadas no fornecimento de sangue aos vários órgãos e o percentual que representam do débito cardíaco total nos diversos níveis de intensidade do exercício.

Observamos como órgãos importantes, como o coração, aumentam gradualmente a quantidade de fluxo sanguíneo que necessitam e, ao mesmo tempo, mantêm constante o percentual (4%) durante os diferentes níveis de intensidade de exercício. Mesmo durante o repouso, podem aumentar de 4 a 5 vezes de condições de repouso ao exercício vigoroso. Já o cérebro aumenta apenas 50 mL de condições de repouso ao exercício leve, mantendo-se constante nos exercícios moderados e máximos.

O débito cardíaco, ou volume cardíaco por minuto, pode ser previsto pelas seguintes fórmulas indiretas de Hossack:

DC previsto (homens) = 26,5 – (0,17 × idade) L/min

DC previsto (mulheres) = 15 – (0,071 × idade) L/min


O débito cardíaco durante um teste de esforço cardiorrespiratório é avaliado de forma indireta por meio da seguinte fórmula de Hossack e colaboradores:



DC previsto (homens) = (VO2máx/kg × peso kg × 0,0046) + 5,31 = L/min

DC previsto (mulheres) = (VO2máx/kg × peso kg × 0,00407) + 4,72 = L/min

DC cardiopatas = (VO2máx/kg × peso kg × 0,0046) + 3,10 = L/min

O débito cardíaco informa quanto sangue abandona o coração a cada minuto, enquanto a diferença arteriovenosa de oxigênio (dif a-vO2) indica quanto oxigênio é extraído do sangue pelos tecidos. O produto desses dois fatores indica o ritmo de consumo de oxigênio (VO2), expresso na seguinte fórmula:

VO2 = VS × FC × dif a-vO2

Existe uma relação direta entre o exercício e o aumento do DC, porque este assegura o aumento de O2 durante o exercício.



Na Tabela 2.7, observam-se, durante a prática de exercícios intensos, as alterações na FC, no VS e no DC de uma pessoa ativa, saudável e com bons indicadores de condicionamento cardiorrespiratório (não-esportista de rendimento). Tais alterações dependem da posição anatômica e do percentual de músculos usados na corrida, no ciclismo e na natação.

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