Tema 4 Sistema Cardiorrespiratorio en el Ejercicio Prof. Dr. Juan Gondra del Rio
FUNCIONES DEL APARATO CARDIOVASCULAR DURANTE EL EJERCICIO Suministrar Oxígeno y combustibles. Eliminar CO 2 y productos del Metabolismo. Facilitar la Termorregulación.
RESPUESTA CARDIACA AL EJERCICIO Aumento del Gasto Cardiaco. Gasto Cardiaco: Cantidad de sangre que es capaz de bombear el Ventrículo Izquierdo al resto del organismo en 1 minuto. Depende de varios factores: Masa muscular implicada, Intensidad del ejercicio y Capacidad del corazón para aumentar su Volumen Sistólico. Al aumentar el Gasto Cardiaco, aumenta el Volumen de Oxígeno que llega a los tejidos periféricos que lo requieren para aumentar sus necesidades metabólicas. Gasto Cardiaco: Frecuencia Cardiaca x Volumen Sistólico
RESPUESTA CARDIACA AL EJERCICIO Consumo de Oxígeno Ecuación de FICK Según la Ecuación de Fick, el Consumo de Oxígeno se calcula: VO 2 = GC x D (a-v) O 2 VO 2 = (FC x VS) x D (a-v) O 2 Donde VO 2 = Es el Consumo de Oxígeno en la unidad de tiempo expresado en valores absolutos ml.min -1 ó relativos ml.kg.min -1. GC = Es el Gasto Cardiaco (FC x VS). FC = Es la Frecuencia Cardiaca en Latidos por minuto. VS = Es el Volumen Sistólico ó Volumen de Eyección por latido (ml). D (a-v) O 2 = Diferencia Arterio-Venosa del Oxígeno (ml.100 ml de sangre).
RESPUESTA CARDIACA AL EJERCICIO Consumo de Oxígeno Ecuación de FICK Según la Ecuación de Fick, el Consumo de Oxígeno se calcula: VO 2 = GC x D (a-v) O 2 VO 2 = (FC x VS) x D (a-v) O 2 Por lo que para que aumente el VO 2 debe aumentar el Gasto Cardiaco y la Diferencia de O 2. Como la Diferencia Arteriovenosa de Oxígeno depende de factores periféricos y muy variados, nos centraremos en el Gasto Cardiaco, por lo tanto en la Frecuencia Cardiaca y en el Volumen Sistólico Gasto Cardiaco: Frecuencia Cardiaca x Volumen Sistólico
RESPUESTA CARDIACA AL EJERCICIO GASTO CARDIACO Sangre que sale del corazón en un minuto. GASTO CARDIACO = Frecuencia Cardiaca x Volumen Sistólico (litros/minuto) El comportamiento del Gasto Cardiaco varía según: La Intensidad del Ejercicio. El Estado de Forma del Sujeto.
RESPUESTA CARDIACA AL EJERCICIO Gasto Cardiaco e Intensidad del Ejercicio El Gasto Cardiaco aumenta con el Ejercicio por la demanda de oxígeno y nutrientes. El aumento es lineal en relación a la intensidad, salvo en ejercicios de mucha intensidad donde se alcanza un valor máximo estable. Este es un factor limitante de la Capacidad Aeróbica del individuo.
RESPUESTA CARDIACA AL EJERCICIO Gasto Cardiaco e Intensidad del Ejercicio
RESPUESTA CARDIACA AL EJERCICIO Gasto Cardiaco y Estado de Forma En sujetos entrenados el Gasto Cardiaco es mayor para el mismo nivel de trabajo. Fundamentalmente por el aumento del Volumen Sistólico ó Volumen de Eyección.
RESPUESTA CARDIACA AL EJERCICIO Frecuencia Cardiaca
RESPUESTA CARDIACA AL EJERCICIO Frecuencia Cardiaca Es el factor principal del aumento del Gasto Cardiaco. La actividad del Sistema Nervioso Vegetativo (Incremento Simpático e Inhibición del Parasimpático) sobre el Nodo Sinusal (Marcapasos Cardiaco), ejerce la regulación más importante sobre la Frecuencia Cardiaca.
RESPUESTA CARDIACA AL EJERCICIO Frecuencia Cardiaca Es el factor principal del aumento del Gasto Cardiaco. La actividad del Sistema Nervioso Vegetativo (Incremento Simpático e Inhibición del Parasimpático) sobre el Nodo Sinusal (Marcapasos Cardiaco), ejerce la regulación más importante sobre la Frecuencia Cardiaca.
Sistema de Excitoconducción Cardiaca Asegura latido automático Está controlado por el Sistema Nervioso Vegetativo. El 99% de las células musculares cardiacas son capaces de contraerse, y el 1% restante son células musculares indiferenciadas que son capaces de autoexcitarse y conducir la excitación a las células vecinas con mucha rapidez. Es un tejido muscular especial que produce espontáneamente estímulos rítmicos locales, que al ser transmitidos excitan a la musculatura cardiaca restante.
El sistema de excitoconducción cardiaca está formado por: 1.Nódulo Sinusal o de Keith y Flack 2.Nódulo AuriculoVentricular o de Aschoff-Tawara 3.Fascículo de His Rama izquierda y Rama derecha 4.Fibras de Purkinje
Nódulo Sinusal o de Keith y Flack Mide de 2 a 2,5 cm. Se sitúa en la Aurícula Derecha en la parte anterior de la desembocadura de la Vena Cava Superior, entre esta y la Cresta Terminal. Tiene una frecuencia de excitación de unos 70 impulsos por minuto (Ritmo Sinusal), por lo que se llama Marcapasos Cardiaco
Nódulo AuriculoVentricular o de AschoffAschoff-Tawara Es menor que el sinusal. Se localiza en la región posteropostero-inferior de la Aurícula Derecha, junto a la desembocadura del Seno Coronario, cerca del tabique y sobre la valva septal de la Válvula Tricúspide. La frecuencia de excitación es de 40 impulsos por minuto.
Fascículo de His: Es la continuación del Nódulo AurículoVentricular. Atraviesa el Trígono Cardiaco (*) (*) y discurre por la porción membranosa del tabique interventricular. Al llegar a la porción muscular se divide en Rama Derecha y Rama Izquierda. El ritmo aproximado es de 20 impulsos por minuto (Bradicardia Ventricular). *
Fascículo de His: Rama Derecha Se apoya sobre la cara derecha del tabique y continua hasta el vértice del Ventrículo Derecho. Desde el tabique da una rama que pasa por la Banda Moderadora hasta el músculo papilar anterior; el resto se divide por las paredes del Ventrículo Derecho formando las Fibras Subendocárdicas de Purkinje
Rama Izquierda del Haz de His. Pasa al lado izquierdo del tabique y desciende hacia el vértice del Ventrículo Izquierdo. Se divide en muchos fascículos que se reparten por la pared del tabique interventricular, Ventrículo Izquierdo y músculos papilares como Ramas Subendocárdicas de Purkinje
RESPUESTA CARDIACA AL EJERCICIO Frecuencia Cardiaca Habitualmente, aumenta linealmente con la intensidad del ejercicio ya sean Submáximos o Máximos, aplanándose en lo últimos estadios Punto de Deflexión. En esto se basa la determinación del Umbral Anaeróbico de Conconi (1982), pero que en la actualidad se encuentra muy cuestionado. Algunos estudios plantean que este procedimiento no es universal, ya que sujetos sedentarios y entrenados, no presentan esa Deflexión. Frecuencia cardíaca Intensidad de ejercicio
RESPUESTA CARDIACA AL EJERCICIO Frecuencia Cardiaca Taquicardia: Aumento de la Frecuencia Cardiaca FC en reposo mayor a 100 latidos/min. Normal en niños. Bradicardia: Disminución de la Frecuencia Cardiaca FC en reposo menor a 60. Normal en Deportistas de Resistencia
RESPUESTA CARDIACA AL EJERCICIO Frecuencia Cardiaca Variaciones de la FC Antes de iniciar la actividad, la FC aumenta como una forma de preparación, siendo responsable el Sistema Nervioso (Simpático). Al cesar la actividad la FC disminuye, pero dependiendo de: Tipo de ejercicio. Duración e intensidad. Nivel de entrenamiento. Al aumentar la FC disminuye el tiempo del ciclo cardiaco, disminuyendo de forma lineal la eyección ventricular.
RESPUESTA CARDIACA AL EJERCICIO Frecuencia Cardiaca Variaciones de la FC Grado de Entrenamiento (Condición Física): Para la misma cantidad de trabajo la FC aumenta menos en el entrenado que en el no entrenado. La FC máxima será aproximadamente la misma en ambos aunque el entrenado realizará más cantidad de trabajo. Para valores de FC idénticos al término del ejercicio el entrenado recuperará antes.
RESPUESTA CARDIACA AL EJERCICIO Frecuencia Cardiaca Variaciones de la FC Condiciones Ambientales: Temperatura Alta: Eleva la Frecuencia Cardiaca. Humedad Alta: Eleva la Frecuencia Cardiaca. Presión Atmosférica, Hipobaria (en altura), que se acompaña de Hipoxia: Aumenta la Frecuencia Cardiaca incluso en reposo.
RESPUESTA CARDIACA AL EJERCICIO Frecuencia Cardiaca Variaciones de la FC Postura: Menos FC en decúbito. Tipo de Ejercicio, Intensidad y Duración: En ejercicios explosivos la FC aumenta rápidamente pero se recupera pronto. Movimientos Respiratorios: Durante la inspiración aumenta la FC. Digestión: La FC aumenta en las tres horas posteriores a una comida, debido a la necesidad de aporte sanguíneo al territorio digestivo.
RESPUESTA CARDIACA AL EJERCICIO Frecuencia Cardiaca Variaciones de la FC Talla: Más elevada a menor talla. Sueño: Durante el sueño se da Bradicardia debido al predominio Vagal. Ritmos Circadianos: Con variaciones de la FC a lo largo del día, por lo que suele ser más alta por la tarde y noche. Otros: Estímulos Visuales, Acústicos, Emocionales, y en muchas patologías.
RESPUESTA CARDIACA AL EJERCICIO Frecuencia Cardiaca FC Basal: Disminuye alrededor de 1 lat/año desde el nacimiento. Las mujeres tienen 5-10 lat/min más. FC Máxima: EDAD Y SEXO Disminuye tras la pubertad. FC Submáxima: También disminuye con la edad. Taquicardia: FC en reposo mayor a 100 lat/min. Bradicardia: FC en reposo menor a 60.
RESPUESTA CARDIACA AL EJERCICIO Frecuencia Cardiaca Máxima y Submáxima La FC es un parámetro fácil de tomar. FC Máxima Teórica: 220 edad. Lo que no se cumple en sujetos entrenados. Clasificación del ejercicio según el % de la FC máxima: 40-65% Ejercicio Ligero. 65-80% Ejercicio Moderado. Más del 80% Ejercicio Intenso.
RESPUESTA CARDIACA AL EJERCICIO Volumen Sistólico Aunque como ya hemos dicho, es la Frecuencia Cardiaca la que más aumenta el Gasto Cardiaco, la capacidad de aumentar el Volumen Sistólico ó Volumen de Eyección es la que establece diferencias de rendimiento Cardiocirculatorio entre los sujetos. En un deportista entrenado, puede variar de entre 80 y 110 ml. en Reposo a entre 170 y 200 ml. en Esfuerzo Máximo, mientras que un no entrenado variará entre 60-70 ml. en Reposo a 110-130130 ml. en Ejercicio Máximo.
RESPUESTA CARDIACA AL EJERCICIO Volumen Sistólico Volumen Sistólico ó Volumen de Eyección: Cantidad de sangre expulsada por el corazón en cada latido. El Volumen Sistólico Aumenta cuando se incrementa: El Retorno Venoso. La Dilatación del Ventrículo Izquierdo. La Fuerza del Miocardio. La Volemia (Volumen de Sangre circulante) El Volumen Sistólico Disminuye cuando: Disminuye lo anterior. Aumenta la resistencia a la salida de la sangre (Tensión Arterial elevada).
RESPUESTA CARDIACA AL EJERCICIO Volumen Sistólico A FC altas (170-200 lat/min) disminuye por: Disminución del tiempo de llenado ventricular. Los valores más altos los obtenemos en intensidades submáximas por: Aumento de la actividad contráctil del corazón. Aumento del retorno venoso por vasoconstricción en otros territorios.
VOLUMEN SISTOLICO E INTENSIDAD DE EJERCICIO
RESPUESTA CARDIACA AL EJERCICIO Volumen Sistólico El retorno venoso: Vasoconstricción de la venas de EEII. Efecto masaje de los músculos al contraerse. Válvulas venosas. Movimientos respiratorios. La capacidad de dilatación ventricular.
RESPUESTA CARDIOVASCULAR AL EJERCICIO Presión Arterial Fuerza que ejerce la sangre sobre las paredes de los vasos sanguíneos. La Presión Arterial Sistólica (Máxima) aumenta linealmente con la intensidad del esfuerzo por el aumento del Gasto Cardiaco. La Presión Arterial Diastólica (Mínima) no cambia o incluso disminuye algo con el ejercicio de Resistencia Aeróbico, pudiendo aumentar con el Ejercicio Estático.
RESPUESTA CARDIOVASCULAR AL EJERCICIO Presión Arterial Sistólica Aumento del Gasto Cardiaco Aumento de la Presión Intraabdominal Aumento de la Presión Intratorácica Diastólica = Resistencia Vascular Periférica
RESPUESTA CARDIOVASCULAR AL EJERCICIO Presión Arterial Comportamiento según las Fases del Ejercicio Fase Preactiva: Antes del ejercicio, aumenta la Presión Arterial. Fase de Adaptación: Aumento sostenido de la Presión Sistólica (máxima). Fase de Estado Estable: La intensidad del ejercicio es constante estabilizándose los parámetros tensionales. Fase de Suspensión del Ejercicio: Disminuye hasta valores de reposo, e incluso menores. CIFRAS SISTÓLICA SUPERIORES A 230 HARÁN SUSPENDER PRUEBA
RESPUESTA CARDIOVASCULAR AL EJERCICIO Presión Arterial Comportamiento según las Fases del Ejercicio Comportamiento tras el Ejercicio: Tras ejercicios intensos se produce un rápido descenso de la presión arterial, llegando a valores inferiores a los iniciales. Tras ejercicio intenso la presión arterial tarda en estabilizarse 30 o 40 minutos.
RESPUESTA CARDIOVASCULAR AL EJERCICIO Presión Arterial Comportamiento según la Edad y el Sexo La Presión Arterial habitualmente, aumenta con la Edad (Sistólica la alta y Diastólica la mínima ). Posiblemente por endurecimiento de las Arterias (proceso de Arteriosclerosis). Habitualmente en las mujeres los valores son algo menores, pero se equiparan en la edad adulta. LA EDAD DE LA PERSONA LA MARCA SU EDAD ARTERIAL
Distribución del Flujo Sanguíneo Músculo Esquelético Vasoconstricción en los territorios inactivos. Vasodilatación en los funcionalmente activos.
Distribución del Flujo Sanguíneo Otros Territorios El Flujo Sanguíneo Coronario aumenta durante el ejercicio (hasta por 5). La Circulación Cerebral no varía (Circuito Vital muy protegido). El Flujo Sanguíneo Pulmonar aumenta en la misma proporción que el Gasto Cardiaco.
Distribución del Flujo Sanguíneo REPOSO (5 litros/minuto) 20-25% 4-5% 20% 3-5% 15% 5% 15-20% Area Esplácnica Coronarias Aumento x5 Riñones Huesos Cerebro Mantenido Piel Músculo activo 3-5% 4-5% 2-4% 0.5-1% 3-4% * 80-85% 85% EJERCICIO (25 litros y hasta 30-35 litros/minuto) * Depende de los Mecanismos de Termorregulación.
Respuesta Cardiovascular al Ejercicio en un sujeto entrenado y en otro no entrenado Reposo sedentario Reposo entrenado Ejercicio sedentario Ejercicio entrenado Ejercicio muy entrenado VO 2 (ml/min) V. Sist. (l. min -1 ) FC (lpm) Dif (A-V) O 2 (ml. l -1 ) 300 0.075 82 48.8 300 0.105 58 49.3 3100 0.112 200 138.0 3440 0.126 192 140.5 5570 0.189 190 155.0