EXERCÍCIO FÍSICO NA REABILITAÇÃO CARDIOVASCULAR E SEUS EFEITOS SOBRE A MUSCULATURA ESQUELÉTICA

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Leila Debora Lagranha*

*Fisioterapeuta formada pela Universidade de Cruz Alta- UNICRUZ-RS

*Pós-Graduação(especialização) em Fisioterapia Cardiovascular- Centro Universitário FEEVALE- Novo Hamburgo-RS

*Aluna especial de Iniciação Científica no Departamento de Bioquímica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul- UFRGS

*Endereço eletrônico: leiladebora@ibest.com.br

 

 

1 – Introdução

A Reabilitação Cardiovascular(RC) é um ramo da cardiologia, que permite a recuperação, do indivíduo, de uma satisfatória condição clínica, física e laborativa (6). O efeito benéfico da RC em reduzir a mortalidade e morbidade dos pacientes está comprovada, permitindo ao indivíduo cardiopata retornar, o quanto antes, à vida produtiva e ativa, a despeito de possíveis limitações impostas por seu processo patológico (4).

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Nas ultimas duas décadas, o treinamento com exercícios tem assumido destaque neste processo de reabilitação. Os efeitos benéficos da prática regular de exercícios físicos, são bem definidos na literatura (1;2;14;6). Atualmente, tem-se evidências de que o exercício resulta em modificações na estrutura histoquímica e metabólica da musculatura esquelética treinada.

O profissional fisioterapeuta, que está em contato com este grupo de pacientes, deve estar informado a cerca do alcance terapêutico da prescrição de exercícios físicos, no processo de reabilitação cardiovascular. Não somente neste processo, mas também naquele onde o exercício está sendo aplicado, para as prevenções primária e secundária  de eventos cardiovasculares.

O objetivo de escrever este artigo de revisão foi buscar na literatura científica recente e atual, os efeitos advindos do treinamento com exercício, sobre a estrutura muscular esquelética periférica do indivíduo cardiopata.

1. 2. Músculo esquelético

O corpo humano contém mais de quatrocentos músculos esqueléticos, os quais representam 40-50% do peso corporal total. O músculo esquelético realiza três funções importantes: geração de força para locomoção, respiração, sustentação postural e produção de calor. (3).

O músculo esquelético pode ser dividido em várias classes com base nas características histoquímicas ou bioquímicas, das fibras musculares individuais que o formam. Historicamente, as fibras musculares foram classificadas em duas categorias gerais: as fibras rápidas (identificadas como tipo IIb e IIa) ou de contração rápida e as fibras lentas (tipo I) ou de contração lenta. Pesquisas recentes demonstraram a existência de duas novas fibras musculares em ratos : tipo IId-rápida e tipo Ia-lenta, pressupõem-se que também são possíveis em humanos. Embora alguns grupos musculares sejam compostos predominantemente por fibras rápidas ou lentas, a maioria destes contém uma combinação igual de fibras lentas e rápidas. A porcentagem dos tipos de fibras contidos nos músculos esqueléticos pode ser influenciada pela genética, por níveis hormonais no sangue e pelos hábitos de exercício do indivíduo (3).

Para Powers et al (3), as duas principais características bioquímicas do músculo para a função muscular são a capacidade oxidativa e o tipo de isoforma da ATPase. A capacidade oxidativa de uma fibra muscular é determinada pelo número de mitocôndrias, que provê maior capacidade de produção aeróbica de ATP;  como também pelo número de capilares que circundam a fibra muscular, que garante que ela receba oxigênio para atividade contrátil. Existem numerosas isoformas de ATPase e estas diferem em suas atividades (velocidade com que degradam ATP). As fibras que contém isoformas da ATPase com alta atividade degradam ATP rapidamente, resultando em aumento na velocidade de encurtamento muscular, o contrário é verdadeiro.

Fibras tipo I – contêm muitas enzimas oxidativas e são envolvidas por maior número de capilares, o que as torna resistentes à fadiga

Fibras tipo II – possuem baixa concentração de mitocôndrias. As fibras tipo IIb  ou fibras glicolíticas, são ricas em enzimas glicolíticas, as quais lhe provêem grande capacidade anaeróbica. Estas fibras são menos eficientes do que os outros tipos, devido à alta atividade da ATPase, que acarreta maior consumo energético. As fibras tipo IIa ou intermediarias, suas características bioquímicas e de fadiga se encontram entre as das fibras tipo IIb  e tipo I, são adaptáveis ao treinamento de endurance, podendo elevar sua capacidade oxidativa a níveis iguais aos das fibras tipo I.

1. 3. Doença Cardiovascular

A Insuficiência cardíaca congestiva(ICC) representa um dos maiores problemas de saúde,  e é o mais comum de ser diagnosticado em indivíduos acima dos 65 anos de idade. Esta síndrome não está associada somente com maior mortalidade e morbidade, mas também com piora da qualidade de vida, intolerância ao exercício e fadiga precoce. Anormalidades no músculo esquelético incluem atrofia muscular, função muscular prejudicada e mudanças na composição do tipo de fibras e alterações no metabolismo (9; 21).

Na insuficiência cardíaca(IC) o relaxamento arterial mediado pelo fluxo sangüíneo é irregular e anormalidades na musculatura lisa endotelial contribuem para a função vascular prejudicada. Sendo que estas mudanças na estrutura lisa endotelial contribuem para respostas anormais frente ao exercício (7).

A cardiopatia isquêmica está associada a vasoconstrição periférica, que foi atribuída à ativação do sistema nervoso simpático, do sistema renina-angiotensina, e o relaxamento vascular mediado pelo eixo hipofisário. Isto leva à alterações na estrutura do músculo esquelético, ligadas ao excessivo acúmulo de lactato e alterações do metabolismo. Descobertas recentes revelaram potencial contribuição do fator de relaxamento derivado do endotélio, identificado como óxido nítrico (ON), liberado em resposta aos mediadores endócrinos e estímulos mecânicos. A liberação basal de ON parece contribuir para o controle do fluxo sangüínio local (8).

As modificações na distribuição do fluxo sangüíneo periférico, que ocorrem depois do infarto agudo do miocardio (IAM), deve-se a anormalidades na estrutura e função dos vasos sangüínios, e não são completamente conhecidas. Estudo de biopsia muscular descrevem alterações histoquímicas e nos níveis de enzimas na musculatura de membros  inferiores em humanos. Estas anormalidades incluem atrofia, aumento de células intersticiais e redistribuíção no tipo de fibra muscular de contração lenta para fibras musculares de contração rápida. Do ponto de vista bioquímico, observa-se redução nos níveis de mitocôndrias, com aumento de volume e densidade superficial das eminências mitocôndriais presentes(1; 22).

A intolerância ao exercício é uma característica encontrada em pacientes com doença isquêmica, assim como fadiga muscular e dispnéia. Onde, provavelmente, a dispnéia é conseqüência do aumento na pressão pulmonar e da fadiga, que é atribuída ao baixo débito cardíaco, com conseqüente redução no fornecimento de O2 periférico (10). Isto torna a intolerância frente ao exercício, um dos sintomas mais limitantes para o paciente cardiopata.

Intervenções farmacológicas que melhoram a hemodinâmica e a função ventricular esquerda não alteram a capacidade de exercício, imediatamente após sua administração em indivíduos cardiopata. A dificuldade diante do exercício ou na utilização do O2 pelo músculo esquelético aumentam imediatamente quando o fluxo sangüínio periférico é aumentado, sugerindo que anormalidades intrínsecas no músculo esquelético tem papel importante na fisiopatologia da fadiga/cansaço, presente no indivíduo cardiopata. Em contraste a terapia vasodilatadora a longo prazo produz aumentos significativos na performance para o exercício, sugerindo que anormalidades musculares intrínsecas podem eventualmente serem revertidas (13).

 

2 – Evidências científicas dos efeitos do exercício na estrutura muscular esquelética

Histologicamente a musculatura esquelética em pacientes com IC apresentam reduzida porcentagem de fibras  musculares tipo I (oxidativas) e menor densidade capilar (16). Hambrecht apud Rondon et al (16), realizaram biópsia no quadríceps de 18 pacientes, após período de treinamento físico em indivíduos com IC e verificaram aumento de densidade total das mitocôndias, aumento de 41% do volume enzimático de citocromo oxidase e aumento do fluxo sangüíneo para este músculo. Mais recentemente, em outro estudo, este mesmo grupo observou que o treinamento físico pode alterar a distribuição de fibras musculares.

Sullivam apud Rondon et al (16), verificaram aumento de fluxo sangüíneo para o músculo da perna e aumento da diferença arterio-venosa de oxigênio após quatro a seis semanas de treinamento físico em pacientes com IC. O aumento do fluxo periférico após o treinamento pode ser atribuído à diminuição da resistência vascular periférica na musculatura ativa. Esta seria modulada principalmente, por maior vasodilatação periférica, dependente da melhora da função endotelial induzida pelo treinamento físico. Já que, durante o exercício máximo em cicloergômetro, cerca de 85 % do fluxo sangüínio é dirigido para membros inferiores, marcando grande demanda do débito cardíaco durante o exercício (15).

Cottin et al (7), estudaram 17 voluntários, com recente história de IAM, livres de IC, angina ou arritmias, sem qualquer procedimento cirúrgico ou angioplastia antes ou durante o estudo, com idade 52±16 anos. Os indivíduos começaram exercícios e/ou reabilitação, 21 dias após IAM e estavam clinicamente estáveis. O programa de reabilitação consistia de três tipos de exercícios aeróbicos, incluindo bicicleta, ergômetro de braço e caminhadas, com intensidade 75%-85% da FCmáx (frequência cardíaca máxima), usando a fórmula modificada (karvonem); em uma freqüência de três vezes na semana, durante 7 semanas consecutivas. Após conclusão de seu estudo, Cottin et al (7), não verificaram diferença significativa quando observaram a FC, PA (pressão arterial) sistólica e diastólica, observada no repouso, e no final da reabilitação. No teste ergométrico houve aumento significativo na tolerância ao exercício e aumento de 21% no VO2máx(consumo máximo de oxigênio). A redução da fosfocreatina no organismo demonstrada por mudanças na relação fosfocreatina/fosfatos inorgânicos (Pi) + fosfocreatina no esforço pós treinamento confirma o aumento na capacidade oxidativa e síntese de ATP. O que reflete a eficácia do treinamento. Outro estudo (7), relatou que a concentração de fosfocreatina diminui menos em músculos treinados do que em músculos destreinados, durante a atividade contrátil. Isto pode dever-se a melhora na oxigenação muscular ou aumento de mitocôndrias.

Pfeifer et al (8), estudaram ratos com IC Crônica  induzida por IAM, com o objetivo de verificar se a redução da atividade enzimática oxidativa coincide ou está relacionada com o desenvolvimento da intolerância ao exercício. Os autores encontraram naqueles ratos com áreas de infarto maiores, redução da atividade das enzimas avaliadas, bem como diminuição das fibras vermelhas no músculo (gastrocnêmios). Mas não houve correlação significativa entre redução das enzimas nos músculos avaliados, em relação ao teste à intolerância ao exercício. Onde a disfunção ventricular esquerda grave está associada à redução da tolerância ao exercício, e redução moderada da atividade enzimática oxidativa nos músculos selecionados.

A capacidade oxidativa muscular diminuída pode acelerar o metabolismo anaeróbico, assim como a acidose intramuscular precoce e a produção excessiva de lactato durante o exercício, caracterizam a IC Crônica (8). Estudos demonstraram que tanto a diferença arteriovenosa de O2 e o acúmulo de lactato são altos durante o exercício em pacientes com IC Crônica, quando comparados com indivíduos normais. Níveis de lactato aumentam muito rapidamente, em pacientes com grave intolerância ao exercício, isto reflete um fluxo sangüínio muscular prejudicado (1).

Para Russel et al (15), mudança na capilaridade e enzimas mitocôndriais foram  importantes respostas do treinamento com exercício. Em idosos, tanto o treinamento de resistência em alta intensidade e o treinamento aeróbico aumentam a capilaridade e a função mitocondrial.

Melhorar a perfusão tecidual é um objetivo muito importante em pacientes com IC, em termos de circulação periférica e coronariana. Pois a vasodilatação da musculatura lisa vascular prejudicada, prejudica ambas circulação, coronariana e periférica. Estudos que relatam uma correlação positiva entre o pico de VO2 e vasodilatação periférica  mediada pelo endotélio, em pacientes com ICC, demonstraram que a disfunção endotelial possa ser um dos fatores contribuintes para a intolerância ao exercício nestes pacientes (19). A disfunção endotelial é documentada em todas as desordens cardiovasculares e parece ocorrer cedo no curso de patologias cardiovasculares.

As várias importantes funções do endotélio, em seres humanos são conhecidas, onde a atenção está focalizada no oxido nítrico (ON) derivado do endotélio. O ON é um potente vasodilatador endógeno e parece ser responsável pela manutenção do tônus vascular, pensa-se que exerce outros efeitos importantes como inibidor /modulador da agregação plaquetária, da adesão dos leucócitos, da função mitocondrial e na apoptose (19).

Estudos demonstram que a síntese de ON endotelial está reduzida em pacientes com IC. Reciprocamente, um programa com treinamento físico realizado durante dez dias resultou em um aumento na síntese de ON endotelial. Este aumento de ON, se dá pelo stress em células endoteliais isoladas. Isto indica que a vasocontrição do endotélio vascular na IC pode estar ligada ao menor fluxo sangüíneo periférico, que pode ser recuperado por aumentos repetitivos do fluxo sangüínio pelo treinamento físico, onde o stress (na parede vascular) intermitente aumenta a expressão e síntese do ON endotelial (19;22).

Hambrecht et al (14), estudaram  pacientes com IC Crônica, com o objetivo de determinar os efeitos do treinamento com exercícios sistêmicos, sobre a vasodilatação arterial mediada pelo endotélio vascular e sua relação com capacidade de exercício. Os pacientes estudados foram divididos, em um grupo de treinamento e um grupo controle, depois de 6 meses verificou-se aumento na velocidade de pico de fluxo sangüínio na artéria femoral esquerda, usando o método Doppler. Houve aumento na captação máxima de oxigênio, no grupo em treinamento, possivelmente correlacionado com mudanças na musculatura lisa vascular. Concluindo-se que, o exercício físico regular aumenta tanto a formação ON basal, como a vasodilatação endotelial na musculatura esquelética em pacientes com IC Crônica. Sendo que a correção da disfunção endotelial está associada a um aumento significativo na capacidade de exercício.

Hambrecht et al (14), mostraram que o treinamento físico aeróbico a longo prazo, recupera a disfunção endotelial vascular na muscular esquelética, aos membros inferiores. Mas ressalta a importância de um programa de exercícios ser cuidadosamente elaborado para cada indivíduo,  portador de IC Crônica.

Vescovo et al (17), mostraram a ocorrência de apoptose em músculos esqueléticos da perna, em indivíduos com IC Crônica. A apoptose que ocorre no músculo esquelético nestes pacientes, está associada com o grau de dificuldade em realizar o exercício e o grau de atrofia muscular. Estudos (22), mostraram que o exercício regular leve provoca mudanças na estrutura de células endoteliais. As quais levam ao aumento de mecanismos protetores locais, como a produção de enzimas antioxidantes e mecanismos antiapoptoticos. Relataram ainda, que o exercício previne a arteriosclerose e formação de coágulos.

Adamopoulos et al (13), realizam um estudo com o objetivo de investigar os efeitos do treinamento físico no metabolismo muscular em indivíduos com IC Crônica. Pacientes com IC Crônica, isquemia estável, realizaram 8 semanas de treinamento domiciliar com bicicleta. O metabolismo muscular foi avaliado  através de espectroscopia. Mudanças no pH intramuscular e nas concentrações de fosfocreatina e ADP foram mensuradas durante a flexão plantar, com aumentos de carga até a exaustão, como também no período de recuperação pós exercício. Antes do treinamento, houve redução da fosfocreatina, acidificação no músculo e o aumento de ADP durante quatro primeiros minutos do exercício. Todos os valores obtidos foram maiores neste grupo quando comparados com os valores do grupo controle. O treinamento resultou em aumento na tolerância ao exercício, neste estudo. Depois do treinamento, a redução de fosfocreatina e o aumento de ADP durante o exercício foram menores, significativamente, para todas as cargas de trabalho submáximo e para o pico do exercício, contudo, não houve mudança significativa na resposta do pH muscular no exercício. Concluíram que a redução na depleção de fosfocreatina e o aumento de ADP durante o exercício e a taxa aumentada de resíntese de fosfocreatina no repouso, indicam grande correção na capacidade oxidativa prejudicada no músculo esquelético do indivíduo com IC Crônica. Estes efeitos podem ser alcançados por meio de treinamento com exercício (13).

Gordon et al (12), em estudo randomizado, investigaram um grupo de mulheres (62±10 anos), com IC Congestiva moderada e estáveis clinicamente, com o objetivo de verificar melhora na tolerância ao exercício e na qualidade de vida. O grupo realizou 8 semanas de treinamento muscular de resistência, onde foram realizados exercícios no grupo muscular extensor de joelho. Os efeitos do treinamento foram avaliados pela capacidade metabólica dos músculos esqueléticos. Foram realizadas biópsias no músculo esquelético, teste de esforço e questionário para avaliar qualidade de vida. Na capacidade oxidativa em relação a capacidade glicolítica, houve aumento com o exercício. O VO2 aumentou em 14% e a taxa de trabalho máximo em 43%. O treinamento também reduziu a concentração de lactato sangüínio entre 16% e 18% durante o exercício e na fase de repouso. Houve aumento de 5% na distância percorrida em relação ao teste de 6 minutos realizado pré e pós exercício. Relataram ainda, que a atividade de síntese de citrato, a qual reflete a capacidade oxidativa das fibras musculares, aumentou marcadamente em seu estudo. Estes achados indicam melhor tolerância o exercício e melhor qualidade de vida. O autor recomenda treinamento com exercícios de resistência para mulheres com IC Crônica (12).

Para Froelicher et al (2), programas de treinamento com exercício podem melhorar a vasodilatação periférica e capacidade oxidativa, reduzindo a produção de lactato sangüíneo. Uma vez que mudanças morfológicas no sistema cardiovascular, secundárias ao treinamento físico parecem estar diretamente ligadas a idade.

O condicionamento aeróbico em pacientes com doença arterial coronariana induz à adaptações fisiológicas de ordem central e periféricas, resultando em maior diferença arteriovenosa de O2 durante o exercício máximo( 21; 22). também foi demonstrado aumento na distribuição de substrato para o músculo cardíaco e periférico, melhora na capacidade para o exercício, nas anormalidades neurohumorais, no tônus autonômico e na quantidade de enzimas oxidativas mitocondrias do músculo esquelético.

3 – Conclusão

Esta revisão reforça cientificamente a importância dos benefícios do exercício aplicados à pacientes cardiopatas. Muitos estudos evidenciam os efeitos positivos do exercício sobre a mortalidade, morbidade, melhora da capacidade funcional, recuperação de auto – estima e do bem estar geral no paciente cardiopata.

As publicações citadas, deixam claro que o exercício e/ou condicionamento físico no paciente cardiopata levam à alterações no metabolismo e estrutura da musculatura periférica treinada. Ocasionando aumentos de fluxo sangüíneo para o músculo treinado e mudanças na estrutura intrínseca do músculo, alterando a distribuição do tipo de fibras musculares. As fibras de contração rápidas adquirem características das fibras de contração lenta, o que resulta em aumentos da capacidade oxidativa do músculo.

Na atualidade, estima-se que apenas 25% dos pacientes coronarianos têm acesso a clínicas de reabilitação supervisionada. Dificuldades de ordem logística, financeira e social impedem a ampla utilização da reabilitação cardiovascular nesta população (18).

Sabendo-se dos efeitos benéficos do exercício, programas de reabilitação deveriam estar disponíveis para todos os pacientes cardiopatas. Vários são os trabalhos científicos que comprovam que o condicionamento físico no paciente cardiopata, melhora significativamente sua qualidade de vida, além de ocasionar importantes mudanças hemodinâmicas e metabólicas no organismo. O potencial benefício destes efeitos reflete-se na diminuição da progressão dos sintomas da doença cardiovascular, como aumento na sobrevida deste grupo de pacientes.

Dadas às limitações desta revisão, acredito que mais pesquisas devem ser realizadas, com o objetivo de buscar a melhor combinação entre tipo de treinamento, tempo e freqüência do exercício e a segurança na aplicabilidade do exercício no paciente cardiopata.

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