Mais de 40 milhões de pessoas vivem, trabalham e se
divertem em elevações terrestres entre 3048 m e 5486 m acima do nível do mar…
Mas por que pessoas oriundas de outras regiões
sentem tantos efeitos quando entram em contato com esse ambiente?
Pois bem pessoal, discutiremos a seguir as
principais alterações fisiológicas que ocorre em nosso organismo na altitude e
o porquê delas…
Primeiramente, analisaremos, a partir da figura abaixo, as modificações
nas variáveis ambientais e fisiológicas com elevações progressivas na altitude:
A densidade do ar diminui progressivamente com uma
ascensão até acima do nível do mar. O ambiente seco ao nível do mar e em determinada
altitude contém 20,93% de O2, enquanto a PO2 (densidade das moléculas de O2)
diminui diretamente com a queda na pressão atmosférica ao ascender para maiores
altitudes. Essa queda da pressão alveolar do oxigênio em relação à pressão
atmosférica justifica-se em função do trânsito difusional dos gases entre os
sistemas alveolar e capilar por gradiente de concentração.
O oxigênio tanto é transportado de forma
livre, dissolvida no plasma – 3% do total – , quanto ligado à hemoglobina – o
que corresponde a 97% do total. A afinidade da hemoglobina ao oxigênio é
regulada através de sua conformação molecular tetramérica, ou seja, quando 100%
saturada (com as 4 subunidades ligadas ao O2), a molécula protéica assume uma
disposição espacial que garante alto grau de atração pelo oxigênio. Em função
da diminuição da PO2, inicia-se a atuação de uma força no sentido da
remoção de uma das moléculas do gás.
A relação entre a saturação da hemoglobina e a
pressão sanguínea de oxigênio, chama-se curva de saturação da hemoglobina. O
aumento da temperatura sanguínea, o aumento da PCO2, a redução do pH, o aumento
na concentração plasmática de 2,3 difosfoglicerato e a diminuição da pressão
inicial de oxigênio, verificada na veia pulmonar, causam o deslocamento da
curva para a direita. À medida que o sangue passa pelos pulmões, o dióxido
de carbono difunde-se do sangue para o alvéolo. Isto reduz a PCO2, bem como a concentração de ácido carbônico,
aumentando o pH. Diante destas modificações, a curva de saturação da
hemoglobina é deslocada para esquerda e para cima:
Quanto maior for o percentual de saturação
molecular, menor será a liberação de oxigênio para os tecidos; o que
configurará um quadro de hipóxia.
A hipóxia arterial que acompanha a redução na PO2
desencadeia tanto os ajustes fisiológicos imediatos à altitude quanto o
processo mais prolongado de aclimatação que refere-se às adaptações produzidas
por mudanças no meio ambiente natural:
Respostas imediatas à exposição à altitude:
A chegada a elevações de 2300 m e ainda mais altas
induz ajustes fisiológicos rápidos destinados a compensar o ar mais rarefeito e
a redução concomitante na PO2 alveolar. As duas respostas mais importantes
incluem:
* Aumento no impulso respiratório para produzir
hiperventilação;
* Aumento no fluxo sanguíneo durante o repouso e o exercício submáximo.* Síntese de hemoglobina e de hemáceas e alterações concomitantes na circulação local e na função celular aeróbica;
* Atividade neuro-humoral simpática elevada refletida por uma maior quantidade de norepinefrina.
A hiperventilação devida
a uma PO2 arterial reduzida reflete a resposta imediata mais
importante e óbvia do habitante nativo das planícies ao
deparar-se com uma exposição à altitude. A baixa pressão de oxigênio
excita os quimioceptores periféricos aórticos e carotídeos, ativando o grupo
respiratório dorsal do centro respiratório, no tronco cerebral. O aumento da
ventilação provoca maior eliminação de CO2, desencadeando
a alcalose respiratória, bem como seus sintomas associados: tontura, enjôo,
náuseas, vômito e sonolência. Estes sintomas iniciam-se algumas horas após
a chegada a lugares altos e atingem a máxima intensidade em torno de 3, 4 ou 5
dias de permanência.
Como resposta cardiovascular à
altitude, temos um aumento na frequência cardíaca e débito cardíaco submáximos.
Além disso, o volume sistólico e débito cardíaco máximo poderão sofrer uma
ligeira redução.
A pressão arterial e a frequência cardíaca elevadas
na altitude coincidem com um aumento inexorável nos níveis plasmáticos e nas
taxas de excreção de epinefrina e norepinefrina. Essa atividade simpatoadrenal aumentada contribui para
a regulação da pressão arterial e resistência vascular.
O ar ambiente nas regiões montanhosas continua
sendo frio e seco, tornando possível uma evaporação considerável de água
corporal à medida que o ar inspirado é aquecido e umedecido nas vias
respiratórias. Essa perda de líquidos costuma
resultar em desidratação moderada e em concomitante secura dos lábios, da boca
e da garganta.
Ajustes a médio e longo prazo à altitude:
Três importantes ajustes a médio e longo prazo
aprimoram a tolerância à hipóxia relativa das médias e grandes altitudes:
* Regulação do equilíbrio ácido-básico alterado
pela hiperventilação;
A médio prazo, o
organismo passa a excretar água e bicarbonato, no intuito de combater a
alcalose respiratória. Já que o bicarbonato tem características básicas, a sua
excreção causa queda de pH, o que minimiza um pouco os sintomas agudos da
alcalose respiratória. Em contrapartida, a curva de saturação hemoglobínica
volta a ser deslocada para a direita, prejudicando a captação do oxigênio. A
eliminação hídrica que acompanha a excreção urinária de bicarbonato gera um
quadro de hemoconcentração, diminuindo o volume plasmático e aumentando a
osmolaridade do sangue. Em decorrência da hemoconcentração, promove-se o
aumento da resistência vascular e a subseqüente diminuição do fluxo sanguíneo
renal. O aumento da osmolaridade do sangue gera secreção de ADH,
aumentando a reabsorção renal hídrica na tentativa de reverter a queda do
volume plasmático.
Este fenômeno, entretanto, ameniza mas não elimina
a hemoconcentração, que passa, então, a estimular o rim à produção de
eritropoetina, hormônio que age sobre a medula óssea vermelha, estimulando a
eritropoiese, processo através do qual hemáceas maduras são formadas e
liberadas na corrente sanguínea. Estas novas hemáceas geram aumento do
hematócrito e do volume sanguíneo, o que garante o transporte de oxigênio
estabilizado e normalizado. A partir deste momento, o indivíduo pode ser
considerado adaptado à altitude.
Então qual seria o tempo necessário para a
aclimatação?
O tempo de adaptação também varia de acordo com a
altitude: para 1600 metros é necessário uma semana, e a cada 600 metros a
partir deste valor, necessita-se de mais uma semana para adaptação dos
mecanismos de transporte de O2.
Em termos de desempenho físico, não
há alteração na performance até uma altitude de 1500 metros. A partir deste
valor, para cada 1000 metros, o VO2máximo
é reduzido em 10%, o que implica em perda significativa em desempenho aeróbio.
Na prática, podemos observar isso em jogos de
futebol, em que times completamente despreparados saem derrotados da altitude.
Mas então qual seria a conduta indicada
nesses casos onde não há tempo suficiente para aclimatação?
Diante destas situações, o time visitante é
hospedado em uma cidade litorânea não muito distante do local da partida.
Sua translocação para o estádio onde se dá a competição é realizada no dia do
jogo ou, se possível, no momento do jogo, a fim de submeter o atleta ao menor
grau de estresse de altitude. Caso o time chegue com 3 ou 4 dias de
antecedência na cidade alta, todos os sintomas da alcalose estarão no auge de
sua manifestação, o que significa ser esta a pior alternativa.
MERGULHO
Achados
apresentados por arqueólogos marcam que a prática do mergulho data de período
muito antigo, até mesmo a.C.. Assim podemos entender a evolução de equipamentos
e técnicas empregadas nesse esporte. Contudo o simples fato de imergir o
corpo em água já acarreta modificações na fisiologia cardio-respiratória,
devido a força da pressão hidrostática exercida sobre a superfície corporal.
Entre
os principais efeitos no sistema cardio-vascular estão aumento da frequência
cardíaca, aumento do retorno venoso.
Já
no sistema respiratório, de acordo com Lei de Boyle, estabelece que, em uma
temperatura constante, o volume de determinada massa de gás varia inversamente
com sua pressão. Assim conforme maior profundidade, maior a pressão e menor o
volume pulmonar.
Referências utilizadas:
MCARDLE, W. D., KATCH, F. I., KATCH, V.L. Exercício
nas Médias e Grandes Altitudes – Sessão 5. Fisiologia do Exercício –
Nutrição, Energia e Desempenho Humano. Rio de Janeiro:
Guanabara Koogan, 2011. p. 611 – 630.
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