Aspectos destacados del sistema cardiocirculatorio y respiratorio, ligados al entrenamiento deportivo. Dr. Juan Carlos Mazza (Argentina)

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1 Aspectos destacados del sistema cardiocirculatorio y respiratorio, ligados al entrenamiento deportivo Dr. Juan Carlos Mazza (Argentina)

2 SISTEMA CARDIOVASCULAR Cualquier sistema de circulación requiere 3 componentes: Una Bomba: el corazón. Un sistema de canales: los vasos sanguíneos. Un medio fluido: la sangre. El corazón es la bomba principal que hace recorrer la sangre por todo el organismo.

3 SISTEMA CARDIOVASCULAR Es el músculo cardíaco. El grosor del miocardio depende de la tensión impuesta sobre las paredes de las cámaras del corazón. El ventrículo izquierdo es el más engrosado de todas las paredes, dado las grandes demandas y presiones que soporta en reposo, y aún más en la actividad física. Con la cronicidad de esta demanda, este reacciona incrementando su tamaño al igual que los músculos esqueléticos (factor determinante del corazòn de atleta ).

4 SISTEMA CARDIOVASCULAR Sistema de conducción El músculo cardíaco tiene la capacidad de generar su propio señal (auto-conducción), por lo cual tiene una contracción rítmica sin estimulación neural ni hormonal en reposo, con lo cual la frecuencia cardíaca varía entre 70 y 80 latido/minuto. En personas entrenadas, por adaptaciones al entrenamiento, suele ser menor.

5 SISTEMA CARDIOVASCULAR Sistema de conducción El sistema está compuesto por: Nódulo seno-auricular. Nódulo auriculo-ventricular. Fascículo auriculo-ventricular (Haz de His). Fibras de Purkinje

6 SISTEMA CARDIOVASCULAR Sistema de conducciòn

7 SISTEMA CARDIOVASCULAR Control extrínseco de la actividad cardíaca Si bien el corazón se controla a sí mismo, su sincronización puede ser alterada por: Sistema nervioso parasimpático. Sistema nervioso simpático. Sistema endocrino.

8 SISTEMA CARDIOVASCULAR Control extrínseco de la actividad cardíaca Sistema nervioso parasimpático: 1. Rama del sistema nervioso autónomo que actúa mediante el nervio vago (X par). Tiene un efecto depresor sobre el corazón: sobre la velocidad de impulso de conducción, sobre la frecuencia cardíaca. 2. Puede reducir la frecuencia cardíaca en 20 o 30 latidos/minuto. También baja la fuerza de contracción. Sistema nervioso simpático: 1. Tiene efectos totalmente opuestos al anterior. Por lo tanto, incrementa la velocidad de conducción y la frecuencia cardíaca. 2. También aumenta la fuerza de contracción. Una máxima estimulación simpática puede llevar la frecuencia cardíaca a 230 latidos/minuto. Este sistema predomina en situaciones de stress físico o emocional.

9 SISTEMA CARDIOVASCULAR Control extrínseco de la actividad cardíaca Sistema endocrino: 1. Ejerce su efecto a través de hormonas (adrenalina y noradrenalina) liberadas por la médula suprarrenal. 2. Estas hormonas son liberadas por acción del sistema simpático y tienen el mismo efecto, por lo cual prolongan la respuesta simpática.

10 SISTEMA CARDIOVASCULAR Volumen sistólico (V.S.) Es el volumen eyectado durante la sístole. Fracción de eyección (F.E.) Es la proporción de sangre bombeada fuera del V.I. en la contracción. Gasto cardíaco (Q) o Volumen Minuto (V.M.) Es el volumen de sangre bombeada por el V.I. en un minuto: F.C. (60 a 80lat/min) X V.S. (60 a 85ml). La diástole es más larga que la sístole (62% vs. 38%).

11 SISTEMA CARDIOVASCULAR Retorno venoso El sistema cardiovascular necesita ayuda para vencer la fuerza de gravedad para que la sangre de los miembros inferiores pueda alcanzar la cámara derecha. Hay 3 mecanismos para esta acciòn: Respiración. Bomba muscular. Válvulas.

12 SISTEMA CARDIOVASCULAR Distribución de la sangre En reposo predomina la circulación hacia los tejidos más activos metabólicamente: Cerebro, Corazòn, Hígado y Riñòn. Los músculos esqueléticos, en reposo, reciben sólo el 15% del V.M. Durante el ejercicio la sangre transportada hacia los músculos puede aumentar hasta un 80% o más, y si consideramos que también aumenta el Volumen Minuto, el flujo sanguíneo de los músculos puede aumentar 25 veces.

13 DISTRIBUCION DEL VOLUMEN MINUTO

14 RESPUESTA CARDOVASCULAR AL EJERCICIO Tensión arterial La T.A. Sistólica aumenta en forma directa al incremento de la actividad física. Niveles de reposo de 120 mm Hg. pueden llegar a 200 mm Hg. o incluso 250 mm Hg.,en deportistas de alto nivel. Este aumento acompaña al aumento del gasto cardíaco. La T.A Diastólica se reduce con el esfuerzo, por vasodilatación selectiva periferica, garantizando el flujo a los tejidos, e incrementando la presión diferencial. Un aumento de 15 mm Hg. o más, durante un esfuerzo moderado, sería una respuesta anormal.

15 ESTRUCTURA Y FUNCIÓN PULMONAR Cuatro propósitos específicos tiene la respiración: Intercambio de O2. Intercambio de CO2. Control del estado ácido-base de la sangre. Comunicación oral (habla). La respiración es la encargada, básicamente, de realizar en intercambio de estos gases (O2 y CO2) entre la sangre y la atmósfera.

16 ESTRUCTURA Y FUNCIÓN PULMONAR Estructura

17 ESTRUCTURA Y FUNCIÓN PULMONAR Función El movimiento de aire hacia y desde los pulmones está determinado por los cambios del volumen torácico. En el descanso, la contracción del diafragma y los músculos intercostales externos aumentan el volumen torácico, disminuyendo la presión intrapulmonar. Como respuesta a esto, el aire atmosférico se mueve por gradiente hacia adentro de los pulmones. En ejercicio colaboran ECM, escalenos y trapecio.

18 ESTRUCTURA Y FUNCIÓN PULMONAR Función: Durante el descanso, la espiración es un movimiento pasivo donde diafragma y músculos intercostales externos se relajan. Por ello, disminuye el volumen torácico provocando la salida de aire de los pulmones. En ejercicio hay contracción de músculos intercostales internos que disminuyen el volumen torácico y la contracción de músculos abdominales, quienes al aumentar la presión abdominal, levantan al diafragma, reduciendo también el volumen torácico.

19 ESTRUCTURA Y FUNCIÓN PULMONAR El proceso de intercambio puede realizarse a partir de una elevada presión parcial de oxígeno (105 mmhg), a nivel de los alvéolos pulmonares, mayor que en los tejidos y que en la sangre venosa, por lo tanto, éste gas se desplaza por gradiente desde la atmósfera hasta la sangre, la cual circulará por todo el cuerpo dejando O2 en los tejidos. De misma manera, la presión de CO2 es baja en los alvéolos, por lo que el CO2 se desplazara desde la sangre hacia los pulmones.

20 INTERCAMBIO Y TRANSPORTE DE GASES El proceso llamado Difusión Pulmonar, sirve para cumplir con 2 objetivos: Cumplimentar el aporte de oxígeno a sangre durante el esfuerzo. Eliminar el dióxido de carbono que se ha generado y excretado a sangre venosa. Para dicho fin se necesita que en algún lugar se genere este intercambio alveolo-capilar para que se produzca el intercambio gaseoso.

21 INTERCAMBIO Y TRANSPORTE DE GASES Estructura

22 INTERCAMBIO Y TRANSPORTE DE GASES

23 INTERCAMBIO Y TRANSPORTE DE GASES Presiones parciales de los gases Gas % Aire seco Aire seco Aire alveolo S. vena Grad. Difus. Nitrógeno (PN2) 70,04 600, Oxígeno (PO2) 20,93 159, Dióxido de carbono (PCO2) 0,03 0, H2O Total

24 INTERCAMBIO Y TRANSPORTE DE GASES Presiones parciales de los gases Según la Ley de Henry, los gases se disuelven en líquidos (plasma), proporcionalmente a sus presiones parciales, dependiendo de solubilidad y temperatura. Al permanecer estos dos valores constantes se depende, exclusivamente, del gradiente de presión entre las áreas del intercambio.

25 INTERCAMBIO Y TRANSPORTE DE GASES Intercambio del O2 Si bien la PO2 atmosférica es de 159 mm Hg, al llegar a los alveolos se mezcla con aire alveolar que contiene vapor de agua y CO2, por lo que cae a 100 o 105 mm Hg. La sangre que se encuentra en los capilares tiene una PO2 de 40 o 45 mmhg, por lo que el gradiente para el pasaje del O2 es de 60 a 65 mmhg. El ritmo de difusión del O2 de un lado a otro se denomina Capacidad de Difusión de O2.

26 INTERCAMBIO Y TRANSPORTE DE GASES Intercambio del O2 En reposo, cerca de 23 ml de O2 difunden por minuto, por cada 1 mm Hg. de diferencia de presiones (diferencia de 60 mm Hg: ml/minuto). Durante esfuerzo máximo puede incrementarse hasta 50 ml/minuto en desentrenados y 80 ml/minuto deportista de elite (3.000 ml/minuto y ml/minuto respectivamente). Esto es por el aumento de la circulación, mayor superficie alveolar y mayor difusión por membranas.

27 INTERCAMBIO Y TRANSPORTE DE GASES Intercambio del CO2 La sangre que pasa por los alveolos tiene una PCO2 de 46 mm Hg y el aire alveolar de 40 mm Hg. Si bien el gradiente es pequeño (sólo 6 mm Hg.), el CO2 tiene una solubilidad en membrana 20 veces superior al del O2, por lo cual la difusión se realiza con una gran rapidez.

28 INTERCAMBIO Y TRANSPORTE DE GASES

29 INTERCAMBIO Y TRANSPORTE DE GASES Transporte de O2 Se transporta por sangre unido a la Hemglobina (Hb) de los glóbulos rojos (más del 98 %) o disuelto en el plasma (menor a 2%, sólo 3 ml por litro de plasma). La Hb presente en los 4 a 6 millones de eritrocitos permite transportar 70 veces más que el O2 disuelto. Hemoglobina: - Cada molécula puede transportar 4 partes de O2. La combinación del O2 con la Hb depende de la P O2 y de la afinidad de la Hb por el O2. Esta afinidad puede estar afectada por el ph; a medida que este desciende se pierde afinidad (desplazamiento de la curva hacia la derecha), desprendiéndose más rápido del O2 (efecto Bohr).

30 REGULACIÓN DE LA VENTILACIÓN PULMONAR Mecanismos de la regulación Los músculos respiratorios responden a las neuronas motoras de los centros respiratorios localizados dentro del tronco cerebral (bulbo raquídeo y protuberancia). La regulación de los centros respiratorios está determinada por el ambiente químico (CO2 y H). Cuando estas concentraciones aumentan, se envían señales para que incremente la respiración para poder eliminarlos.

31 REGULACIÓN DE LA VENTILACIÓN PULMONAR Mecanismos de la regulación En arco aórtico y en bifurcación de las carótidas hay sensores (Cuerpos carotideos) que detectan cambios de PO2, de PCO2 y de concentración de H. La PCO2 sería el estímulo más fuerte. Además, pleura bronquios y alvéolos tienen receptores de estiramiento. Cuando estos están excesivamente estirados, se responde acortando la inspiración (reflejo de Hering-Breuer).

32 REGULACIÓN DE LA VENTILACIÓN PULMONAR Mecanismos de la regulación

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