Débito Cardíaco, Frequência Cardíaca e Volume Sistólico

O débito cardíaco é o volume de sangue que o coração bombeia por minuto e é o produto da frequência cardíaca e do volume sistólico. Durante o exercício, pode aumentar várias vezes acima do nível de repouso, à medida que a frequência cardíaca sobe e o volume sistólico aumenta, fornecendo o motor central que entrega oxigénio aos músculos em atividade. A forma como a frequência cardíaca e o volume sistólico contribuem, e como atingem os seus limites máximos, define o limite central da capacidade de exercício de todo o corpo.

Definition

O débito cardíaco é a quantidade de sangue ejetada pelo coração por minuto, igual à frequência cardíaca multiplicada pelo volume sistólico; o volume sistólico é o sangue ejetado por batimento, e a frequência cardíaca é o número de batimentos por minuto.

Scope

O tópico abrange a definição de débito cardíaco, o comportamento separado da frequência cardíaca e do volume sistólico do repouso ao exercício máximo, os mecanismos que elevam cada um, e a forma como o seu produto estabelece a entrega de oxigénio. Trata estes conceitos como fisiologia de referência e não fornece limiares de teste ou prescrições de treino.

Core questions

• Quanto o débito cardíaco aumenta do repouso ao exercício máximo, e o que define o seu limite?
• Como a frequência cardíaca e o volume sistólico mudam à medida que a intensidade do exercício aumenta?
• Quais mecanismos elevam o volume sistólico durante o exercício dinâmico?
• Por que o débito cardíaco central é considerado um limite principal para o consumo máximo de oxigénio?

Key concepts

• Débito cardíaco é igual à frequência cardíaca vezes o volume sistólico
• Mecanismo de Frank-Starling e retorno venoso
• Fração de ejeção e volume diastólico final
• Frequência cardíaca máxima
• Platô do volume sistólico
• Princípio de Fick ligando o débito ao consumo de oxigénio

Mechanisms

No início do exercício, a retirada parassimpática seguida pelo aumento do impulso simpático aumenta a frequência cardíaca, enquanto a bomba muscular e a venoconstrição melhoram o retorno venoso; um maior enchimento (mecanismo de Frank-Starling) juntamente com o aumento da contratilidade eleva o volume sistólico (Rowell, 1974). O volume sistólico aumenta acentuadamente em intensidades baixas a moderadas e depois tende a estabilizar, de modo que os aumentos adicionais no débito cardíaco em alta intensidade dependem em grande parte da frequência cardíaca (Åstrand et al., 1964). O débito cardíaco máximo é alcançado quando a frequência cardíaca máxima coincide com um volume sistólico quase máximo, e esta capacidade central de entrega de oxigénio é um determinante principal do consumo máximo de oxigénio (Joyner & Casey, 2015).

Clinical relevance

O comportamento do débito cardíaco, da frequência cardíaca e do volume sistólico sustenta a interpretação dos testes de exercício e ajuda a explicar como a função de bomba reduzida pode limitar a tolerância ao exercício. Esta entrada é uma fisiologia de referência descritiva e não se destina a orientar o diagnóstico, prognóstico ou tratamento individual.

Evidence & guidelines

As descrições quantitativas provêm de estudos clássicos de fisiologia invasiva e de revisões de síntese, em vez de diretrizes clínicas. Åstrand e colegas mediram o débito cardíaco em trabalho submáximo e máximo, e a revisão de Rowell integra estes dados no quadro mais amplo do controlo circulatório.

History

A medição direta do débito cardíaco durante o trabalho, utilizando a diluição de corante e o princípio de Fick, estabeleceu em meados do século XX como o débito cardíaco se relaciona com a intensidade do exercício. O estudo de Åstrand e colegas de 1964 é uma descrição de referência do débito cardíaco durante o trabalho submáximo e máximo, e revisões posteriores situaram estas descobertas no controlo integrado da circulação.

Debates

O volume sistólico realmente atinge um platô durante o exercício em posição ereta?

Tem-se debatido se o volume sistólico atinge um platô em intensidade moderada ou continua a aumentar em direção ao esforço máximo, com a resposta dependendo da postura, aptidão física e método de medição; no exercício dinâmico em posição ereta, um platô é comumente observado.

Key figures

• Per-Olof Åstrand
• Bengt Saltin
• Loring Rowell
• Michael Joyner

Seminal works

• astrand-1964
• rowell-1974
• joyner-casey-2015

Frequently asked questions

Como é calculado o débito cardíaco?

O débito cardíaco é igual à frequência cardíaca multiplicada pelo volume sistólico, portanto, reflete tanto a rapidez com que o coração bate quanto a quantidade de sangue que ele ejeta a cada batimento.

A frequência cardíaca ou o volume sistólico impulsionam o aumento do débito cardíaco durante o exercício?

Ambos contribuem, mas o volume sistólico aumenta principalmente em intensidades mais baixas e tende a estabilizar, de modo que os aumentos no débito cardíaco em alta intensidade dependem em grande parte do aumento contínuo da frequência cardíaca.