Fisiologia del ejercicio ii minuchin

Dra. Patricia S. Minuchin

Fisiología del Ejercicio II Sistemas: cardiorrespiratorio, muscular, sanguíneo y nervioso

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Fisiología del Ejercicio II Sistemas: cardiorrespiratorio, muscular, sanguíneo y nervioso

Dra. Patricia S. Minuchin Médica especialista en Medicina del Deporte y Nutrición (UBA) Profesora Nacional de Educación Física (INEF Dr. Romero Brest) Vicepresidente de la Asociación Metropolitana de Medicina del Deporte Autora de “Manual de Nutrición aplicada al deporte” y del libro “Fisiología del ejercicio. Metabolismo intermedio y Regulación hormonal” Asesora nutricional en deporte de alto rendimiento Docente en licenciaturas y postgrados E-mail: [email protected] Página web: www.patriciaminuchin.com.ar Auspiciado por la AMMDEP (Asociación Metropolitana de Medicina del Deporte)

Minuchin, Patricia Silvana Fisiología del ejercicio II: sistemas cardiorrespiratorio, muscular, sanguíneo y nervioso - 1a ed. - Buenos Aires: Nobuko, 2008. 212 p.; 21x15 cm. ISBN 978-987-584-141-3 1. Fisiología Humana. I. Título CDD 612

Diseño de tapa y Diseño general Maia N. Elkin Minuchin

Foto de contratapa Natalia Benosilio

Corrección Cristina Álvarez Hecho el depósito que marca la ley 11.723 Impreso en Argentina / Printed in Argentina La reproducción total o parcial de este libro, en cualquier forma que sea, idéntica o modificada, no autorizada por los editores, viola derechos reservados; cualquier utilización debe ser previamente solicitada.

© 2008 nobuko ISBN 978-987-584-141-3 Mayo de 2008

Este libro fue impreso bajo demanda, mediante tecnología digital Xerox en bibliográfika de Voros S.A. Av. El Cano 4048. Capital. [email protected] / www.bibliografika.com Venta en: LIBRERÍA TÉCNICA

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ÍNDICE PRÓLOGO

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PREFACIO

9

AGRADECIMIENTOS

11

CAPÍTULO I: El Sistema Músculo esquelético

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CAPÍTULO II: Sistema Respiratorio

41

CAPÍTULO III: Sistema Cardiovascular

79

CAPÍTULO IV: Sistema Sanguíneo

109

CAPÍTULO V: Sistema Nervioso

117

CAPÍTULO VI: Ergometría

133

CAPÍTULO VII: Altura

167

CAPÍTULO VIII: Buceo

177

Bibliografía General

197

Glosario y abreviaturas

199

PRÓLOGO La habilidad didáctica, la sencillez, la vigencia y la minuciosidad con la cual la autora profundiza cada tema, nos estimulan a leer con placer y asimilar fácilmente los conocimientos que se brindan en este libro. Desde el primero hasta el último capítulo, los temas aquí abordados nos facilitan el camino para la comprensión del funcionamiento del cuerpo en el movimiento. El lenguaje sencillo con el que se explican los conceptos permite tanto al profesional como al estudiante, mejorar sus conocimientos de los sistemas respiratorio, cardiovascular, nervioso, motor y también situaciones especiales fisiológicas, como la altura y el buceo. La revisión de métodos de evaluación cardiovascular pone al alumno en contacto directo de fórmulas teóricas con la realidad práctica. Las preguntas de autoevaluación y el glosario al final del libro, producen un efecto integrador y de fijación de los conocimientos aportados, otorgando al lector un valor agregado. Es una necesidad cada vez mayor la que hace que esta literatura cobre más valor, debido al interés creciente en la temática de fisiología del deporte. Hacen falta más libros y más personas que dediquen mucho de su esfuerzo y tiempo para su escritura, y siendo ésta la tercera obra editada por la autora, reafirma la avidez de los lectores respecto de los libros. Sobran las palabras. Sólo resta leer y disfrutar de cada capítulo, parte por parte…

Lic. Ricardo Antonowicz Jefe del Servicio de Psicología Unidad de Psiquiatría del Hospital Dr. Julio Méndez

PREFACIO Es a solicitud de mis alumnos y colegas que me sentí inspirada en recolectar datos acerca de los temas de fisiología aplicada al ejercicio físico, que aún no habían sido tratados en mis libros anteriores. Este libro tiene la modesta intención de facilitar el enfoque que considero adecuado, con un lenguaje sencillo y dirigido en especial para estudiantes de carreras que tienen que ver con el hombre en movimiento y la fisiología de los aparatos: cardiovascular, respiratorio, muscular, nervioso y tejido sanguíneo. El cuerpo humano es un conjunto de órganos que se estudian separadamente para su mejor comprensión, pero el enfoque debe tener una mirada integrada entre sí, pues funcionan solamente de esa manera. Esta obra es la continuación del libro de Fisiología del Ejercicio Metabolismo intermedio y Regulación hormonal el cual recomiendo leer para integrar. En el camino de esta búsqueda me he visto motivada a revisar la bibliografía existente y trabajos científicos publicados de prestigiosos colegas, para brindarle al lector una visión resumida, actualizada y lo más completa posible. Espero cumplir con este humilde propósito. La Verdad puede ir evolucionando y ser descubierta y redescubierta luego de mucho trabajo prospectivo y retrospectivo. Con lo que es un desafío personal y para mis alumnos la continuidad en la búsqueda de la misma. La ciencia VIVE y por lo tanto evoluciona día a día. Es mi deseo aportar un granito de arena dentro de las anchas playas del conocimiento sobre estos temas tan apasionantes. Dra. Patricia Silvana Minuchin

AGRADECIMIENTOS

Dedico este libro a mis alumnos, que han sido el estímulo constante que me obliga a actualizarme, leer y buscar opiniones diferentes. Agradezco a mis maestros, en especial a los que colaboraron en mi formación como persona pensante en una etapa tan sensible como lo es la edad adolescente: Ignacio Steimberg, Emilio Masabeu, Esther Wirth, Tova Schwartz, Baruj Plavnik, Felipe Yaffe, Alicia Tocker; también al profesor Héctor Rensonnet y tantas otras personas que de alguna manera me impulsaron en la búsqueda y desarrollo de mi propia persona, pues ellos también me enseñaron a ENSEÑAR. Este libro es un poco la revisión resumida de muchas opiniones de colegas muy distinguidos y estudiosos, que comparten la misma pasión por el conocimiento del cuerpo humano durante el ejercicio, a los cuales también agradezco de todo corazón. Dedico este libro a mis padres María Krasovich (q.e.p.d.) y Teodoro Minuchin que me regalaron la posibilidad de ser. Agradezco a mi compañero de tantos años de ruta Ricardo, por su paciencia y su mirada... y a nuestros queridos hijos Maia y Alan a quienes hemos tratado de educar basándonos en los valores fundamentales de la vida y que son los que le dan estímulo a nuestra corta existencia. Por último agradezco a mis amigos y familiares, aquéllos que han acariciado de alguna manera mi alma y con los que comparto los fugaces momentos de la vida. Pero en especial, dedico este libro a mi querido hermano Adrián Minuchin, excelente músico de jazz, por quien guardo una íntima admiración por su bondad y don de gente.

Fisiología del Ejercicio II

Capítulo I

El Sistema Músculo esquelético La miología es la ciencia que estudia los músculos y sus anexos. La musculatura sirve para posibilitar el movimiento del ser humano. También cubre y protege al organismo. O sea que la función del aparato muscular es la motricidad y la protección de otros órganos y sistemas. Para poder comprender un poco mejor la función describiremos algunas características anatómicas básicas. Los músculos se encuentran conectados con nervios que le transmiten el estímulo de excitación y con vasos sanguíneos que transportan oxígeno y nutrientes hacia los mismos. Las “células” musculares se llaman también “fibras” por su forma alargada. Cada célula (que tiene su membrana citoplasmática llamada sarcolema) está separada de su vecina por una fina capa de tejido conectivo llamado endomisio, a su vez unas 150 fibras se unen como un manojo o fascículo separado por el perimisio (otra membrana). Y cada uno de los 430 músculos que componen el cuerpo humano se rodea del epimisio formando vainas mezcladas con las fibras que se denominan Tendones. Los tendones se insertan en los huesos que funcionan como palancas para desplazarlas en el espacio. Características elementales de las fibras musculares: El citoplasma celular se denomina en este caso sarcoplasma y contiene proteínas, glucógeno, fosfatos y otras moléculas y iones. El sistema retículo endoplásmico, se llama retículo sarcoplásmico por ser altamente especializado. Cada célula o fibra muscular tiene centenares de núcleos, o sea es multinucleada y contiene numerosas miofibrillas indispensables para actuar como unidades contráctiles.

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En resumen: • Sarcolema es la membrana de cada célula o fibra muscular • Perimisio es la membrana que rodea un haz de fibras • Epimisio es la membrana que rodea un músculo • Uno o más músculos (sus epimisios) se unen en un tendón que se inserta en los huesos que va a desplazar al contraerse

Clasificación de los Músculos en general: Los músculos pueden clasificarse según su inervación en: A) Voluntarios: locomotores. Su aspecto al microscopio es estriado (debido al ordenamiento de los elementos contráctiles intracelulares). Están dispuestos por fibras paralelas unidas por tejido conectivo. Y dependen de la inervación del Sistema Nervioso Central (SNC), o sea pueden contraerse con la voluntad. B) Involuntarios: o viscerales. Son lisos bajo la observación microscópica pues sus elementos contráctiles (miofibrillas) se encuentran en forma desordenada. Éstos dependen de la inervación del Sistema Nervioso Autónomo o automático (SNA). El miocardio es la excepción a esta clasificación ya que es la única víscera que posee músculo involuntario que en vez de ser liso es estriado, pero tiene mayor número de retículo sarcoplásmico, mayor concentración de calcio y de magnesio que el esquelético. Los músculos voluntarios o esqueléticos pueden ser según su forma: • Largos • Cortos • Anchos Otra clasificación de músculos voluntarios puede realizarse según su función en: • lentos (sus células tienen muchas mitocondrias, pero se reúnen pocas fibras por unidad motora) • rápidos (sus células tienen menos mitocondrias, y se reúnen más células por unidad motora). 14


Se llama Unidad motora a la unidad funcional constituida por la neurona con las fibras musculares que inerva. Una unidad motora rápida tiene en su totalidad fibras rápidas. Ídem la lenta. Es decir que un nervio descarga su estímulo en varias células musculares (pueden ser 1.700 fibras por cada neurona). Pero a mayor especialización coordinativa, el número es menor. Por ejemplo los músculos que mueven el ojo pueden tener 5 fibras por unidad motora. También pueden clasificarse según la disposición de sus fibras en: •·Fusiformes (sus fibras se ubican paralelamente entre sí). Ej. el sartorio. Debido a esta disposición tienen menos fuerza. • Penados (forma de plumas) Sus fibras se colocan como una pluma a través del tendón pudiendo realizar mayor fuerza o soportar mayor carga. Ej. gemelos, deltoides. Se pueden insertar en: Huesos. Ej.: Bíceps, etc. Piel. Ej.: Músculos cutáneos. Mucosas. Ej.: De la lengua. Órganos. Ej.: Del ojo. En aponeurosis. Ej.: Tensor de la fascia-lata. Los músculos se relacionan con los huesos, articulaciones, aponeurosis, vasos, nervios y con músculos vecinos con los que trabaja fisiológicamente en forma integrada. Químicamente se componen de proteínas contráctiles (el 20%) denominadas ACTINA y MIOSINA (ver página 17).

Contracción muscular: Es el fenómeno por el cual el músculo se tensiona desplazando los filamentos de actina sobre los de miosina. Tipos de contracción muscular A) Isométrica: Aumenta el tono, pero no disminuye la longitud. Es estática. Trae mayor fatiga pues es más isquémica (menor circulación de sangre). Contraindicada en hipertensos. Ej.: lucha, levantamiento de pesas 15


B) Isotónica:

Concéntrica: Acorta su longitud el músculo. Es dinámica, hiperhémica (mucha sangre). Excéntrica: El músculo se alarga pero sigue desarrollando tensión. Ejemplo: al bajar una pesa con el brazo, o al resistir un movimiento contra la gravedad. Produce un estiramiento mayor que en el reposo. Es el que más dolor post-ejercicio produce.

C) Isocinética: Es una tensión máxima a una velocidad constante. Es concéntrica e hiperhémica. Ejemplo: brazada de crawl.

En resumen: Entonces contracción muscular puede ser de varios tipos: •·isométrica: cuando no se produce desplazamiento de palancas (Ej. cuando realizamos fuerza con un brazo enyesado). •·isotónica: cuando se desplazan las palancas. En este tipo existen dos subtipos de desplazamiento, el concéntrico y el excéntrico. (Ej. al elevar una pesa con mis bíceps llevando la pesa desde abajo hacia arriba es concéntrico pues el músculo acerca los puntos de inserción, pero si luego deseo bajar el antebrazo nuevamente para colocar la pesa en una mesa, debo seguir realizando fuerza para evitar que la relajación del bíceps provoque la caída de la misma, pero estoy alejando los puntos de inserción muscular, por lo que se denomina excéntrica). El trabajo excéntrico es el que más dolor produce luego del ejercicio, ya que exige fuerza y a la vez alejamiento de los puntos de inserción muscular. •·isocinética: produce la misma tensión en todo el recorrido del movimiento.

El flujo sanguíneo durante la contracción isométrica se ocluye (por ejemplo al 60% de una repetición máxima o RM) con lo que se usan los sistemas fosfagénicos y anaeróbicos como provisión de energía 16


(ATP y vía lactácida), pero en un ejercicio isotónico, al relajarse entre contracciones se produce un flujo pulsátil que facilita la extracción celular de nutrientes y mayor llegada de oxígeno (recordemos que el entrenamiento de resistencia aumenta la densidad capilar: cantidad y tamaño de capilares) hasta un 40% más, traduciendo esto en un porcentaje similar en el aumento del VO2 máximo, usando en su mayor parte la vía de la glucólisis aeróbica).

Ultra estructura de la fibra muscular: Los músculos esqueléticos están compuestos por haces separados por el anteriormente nombrado perimisio. Estos haces están a su vez conformados por varias fibras musculares. Y cada célula o fibra está compuesta por unidades funcionales más pequeñas llamadas “miofibrillas” (aproximadamente 10 a 12 miofibrillas por célula). A su vez cada miofibrilla está compuesta por 200 a 300 sarcómeros. Actina

Músculo

Célula o fibra

Sarcómero

Miofibrillas

Haces

Miosina 17


Cada miofibrilla mide aproximadamente 1 a 3 micrones. Éstas a su vez contienen filamentos de Actina y Miosina (proteínas básicas constituyentes del músculo, que tienen una ultraestructura específica, y son las que en forma ordenada constituyen un sarcómero). Es decir que un sarcómero es la unidad estructural de la contracción muscular (ver dibujo) compuesto por filamentos de proteínas llamadas actina (filamentos finos) y miosina (filamentos gruesos).

Filamento Fino (actina) El filamento fino en realidad está compuesto por 3 subtipos distintos que se denominan actina propiamente dicha, tropomiosina y troponina. Si deseamos saber un poco más de la composición microscópica de la actina, debemos saber que consta de 2 cadenas de monómeros enrollados que a cada lado de la línea Z invierten su polaridad. Cada una de ellas es un polímero “G “ de 2 cadenas helicoidales que al enrollarse dejan un surco central (ver dibujo del filamento fino). En ese surco la tropomiosina se ubica como un polipéptido y cada molécula de este polipéptido está en contacto con 7 monómeros de actina. La troponina es una proteína que se asienta a horcajadas sobre la molécula de tropomiosina, cada media vuelta de hélice de la actina. Es la molécula más expuesta que conecta al filamento fino con el grueso. Tiene una porción T (adherida firmemente a la tropomiosina) otra porción C (que se liga al calcio para iniciar la contracción) y otra porción I (que en presencia de una molécula de ATP que se interpone, inhibe la interacción acto-miosina).

Filamento Grueso (miosina) El filamento grueso o miosina (que se puede hidrolizar en presencia de pepsina y tripsina) consta de una cabeza denominada “meromiosina densa” (de mayor peso molecular) y que posee la actividad enzimática de descomponer al ATP en energía para la contracción. O sea poseen gran 18


actividad atepeásica. También poseen dos zonas denominadas S1 y S2 que se unen a la actina en el momento de la contracción. S2

Cabeza

S1

Cola

Y también el filamento grueso o MIOSINA consta de una cola o “meromiosina” liviana, cuya importancia reside en unir las cadenas que forman el filamento, ya que mantiene unidos los manojos de miosina. Varios centenares apuntan sus cabezas en un sentido y la otra mitad hacia el otro lado dejando en el medio una zona libre de puentes (que microscópicamente representan a la denominada banda H. En su interior la Línea M es aquélla donde los filamentos cambian de polaridad). Línea M

Banda H

Las proyecciones de cada miofilamento están dispuestas por pares, y cada par está a 120 grados con respecto al anterior. O sea que cada 3 pares vuelve a estar en el mismo ángulo. 120º

Cabezas

360º 19


Disposición espacial de los filamentos Finos y Gruesos: Puentes

Filamento de Actina

Filamento de Miosina

Zona libre de puentes

La miosina se dispone desde el centro del sarcómero con una zona libre de puentes. Y en el momento de la contracción o del estímulo, los filamentos de actina se desplazan sobre los miosina a través de puentes llamados acto-miosina. La disposición de los filamentos dentro del sarcolema le dan un aspecto especial que tiene propiedades ópticas con diferentes índices de refracción. Conforman así un modelo donde la superposición de filamentos finos y gruesos se realiza en forma específica y repetida. Y el ordenamiento de estos filamentos es específico, de manera tal que al observar bajo microscopio se ven una serie de bandas más claras (banda I por ser Isótropa) donde solo se observan filamentos finos superpuestos. Y otras más oscuras (banda A por ser anisótropa que es una Miofibrilla

Sarcómero

Banda A Banda I Banda H

Línea Z

20


propiedad óptica) donde los filamentos finos y gruesos se superponen. Toda esta denominación tiene que ver con su disposición y le da el carácter de estriado al músculo esquelético. Se llama zona H a aquélla gris donde se observa solo parte de la miosina (aquella zona que no tiene las cabezas de miosina o sea libre de los puentes antedichos). La línea Z es la que separa a 2 sarcómeros (le da estabilidad pues de ella parten los filamentos finos) Adyacentes a la línea Z hay cisternas terminales repletas de calcio que esperan ser estimuladas para liberarlo en la contracción muscular que cruzan las miofibrillas en contacto con un sistema T (tubular) a través del cual se pueden transmitir impulsos los nerviosos provenientes de la unidad motora.

Resumen sinóptico: Entonces el sarcómero es la unidad estructural contráctil formada por filamentos finos y gruesos. Actinia Troponina Fino Tropomiosina Filamentos Grueso

Miosina (varios filamentos con cabezas)

FILAMENTOS a) FINO: 2 cadenas helicoidales •·ACTINA (monómeros enrollados) •·TROPOMIOSINA (polipéptido) •·TROPONINA (proteína ubicada a horcajadas cada 7 monómeros, sobre el cruce de las cadenas) T (adherida a la tropomiosina) C (ligada al Ca++) I (se une a la miosina, con ATP es inhibitoria) b) GRUESO: MIOSINA MEROMIOSINA DENSA (cabezas, unión con la troponina, se proyectan por pares a 120°respecto al anterior) MEROMIOSINA LIVIANA (colas, cambian de polaridad desde la línea M) 21


Clasificación de músculos: Los músculos pueden ser voluntarios o involuntarios. Los voluntarios son los que rodean el esqueleto y si los vemos bajo microscopio observaremos que tienen estrías (por eso son llamados estriados). Los involuntarios son aquéllos que no podemos dominar con la voluntad (Sistema Nervioso Central), por lo que son automáticos o autónomos (dominados por el Sistema Nervioso autónomo). Están en nuestras vísceras (útero, arterias, vejiga, intestino, etc.) y bajo el microscopio no se observan estrías, por lo que se ven lisos (salvo el corazón).

MÚSCULOS VOLUNTARIOS

FT (RÁPIDOS)

INVOLUNTARIOS

ST (LENTOS)

Más fibras por UM

Menos fibras por UM

VISCERALES

Más veloz

Más resistentes (oxidativas)

LISOS (actina y miosina

Período de contracción: 40 mseg

Estímulo umbral: 50 Hz Más tasa ATPásica

SRE más permeable al Ca++ FTa: mixtas (oxidativas

y glucolíticas)

desordenada)

Período de contracción: 75 mseg

Estímulo umbral: 20 Hz Más capilares y mitocondrias Más Mb (rojas) Más TGim

FTb: glucolíticas

FT: fast tipe; tipo rápidos ST: slow tipe: tipo lentos UM: unidad motora mseg: milisegundos HZ: Hertz o Herzios

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SER: sistema retículo endoplásmico Ca++: calcio Mb: mioglobina TGim: triglicéridos intramusculares


Las unidades motoras pueden ser: A. Rápida (FT): tiene mayor número de fibras musculares por unidad motora. Es más veloz (mayor velocidad o tasa atepeásica) pues su período de contracción es de 40 mseg. Y la placa motora es de alto umbral, es decir necesita mayor cantidad de estímulo para despolarizarse (50 Hertz). Hay 2 subtipos de Fibras A o FT: FTA: con metabolismo mixto (oxidativo y glucolítico) por lo que remueven láctico por sí mismas. Y las FTB que son glucolíticas con lo que remueven sólo por shuttle. Se denomina shuttle a la remoción extracelular del ácido láctico producido por las células. B. Lenta (ST): tiene menor número de fibras musculares por uniad motora. Es más lenta pues su período de contracción es de aproximadamente 75 mseg. Su umbral es bajo (20 Hertz) Tiene más capilares, más mioglobina, lo que le da su aspecto rojo, más mitocondrias y más depósito de Triglicéridos intramusculares (TGIM). Su metabolismo es esencialmente oxidativo. La concentración de glucógeno dependerá de la dieta y del entrenamiento. Los maratonistas tienen más glucógeno en las ST y los velocistas (sprints repetitivos) más glucógeno en las FT. HERTZ: es el número de estímulos nerviosos por segundo. Los velocistas, no sólo son veloces, sino que son más fuertes debido a que tienen mayor número de unidades rápidas que reclutan más fibras por unidad motora. Desarrollan con entrenamiento adecuado y un buen plan de alimentación el equilibrio justo entre la masa muscular pero a su vez la falta de “lastre” indispensable para la prueba física. El umbral bajo (20 Hertz) de las ST (fibras lentas), permite que con menor estímulo, sean excitadas.

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Resumen de tipos de fibras estriadas: Tipos de fibras

TIPO I (ST) LENTAS (resistentes)

TIPO II (FT) RÁPIDAS (potentes) GLUCOLÍTICAS

Mayor cantidad de Mioglobina (rojas)

IIa

IIb

GLUCÓLISIS AERÓBICA POR VÍA LENTA

RÁPIDAS (potentes y Resistentes a la fatiga)

Muy RÁPIDAS MAYOR Respuesta de liberación de CALCIO (su Sistema Retículo sarcoplásmico es más permeable al calcio)

Más enzimas oxidativas (succinil deshidrogenasa)

OXIDATIVAS (poco potentes) Más (TGIM) MAYOR densidad mitocondrial y capilar

Características MIXTAS (Oxidativas Glucolíticas)

MAYOR CAPACIDAD ATPásica Anaeróbica (pocas mitocondrias)

MAYOR REMOCIÓN POR REMOCIÓN por Shuttle SÍ MISMAS de lactato de lactato

Aparentemente la inervación ejerce un efecto trófico sobre las propiedades anatómicas y contráctiles del músculo, por alteración de la miosina, pero deben realizarse más trabajos científicos al respecto para estudiarlo. Es decir que un músculo que ha sido denervado (o sea que los nervios no producen estímulos por algún accidente del sistema nervioso central, se hipotrofian o disminuyen su tamaño). La cantidad de glucógeno (alimento del músculo) es igual en ambos tipos (a pesar de que se le atribuía más cantidad de glucógeno a la fibra lenta). Va a depender del entrenamiento y de la alimentación pero no del tipo de fibra. El tipo de entrenamiento altera tanto las propiedades metabólicas como las contráctiles. El uso del glucógeno es mayor en las fibras tipo I en una maratón, y en las fibras tipo II en ejercicios repetitivos de velocidad. 24


Uso de glucógeno

fibras tipo I

fibras tipo II fibras tipo I

fibras tipo II

tiempo (maratón)

tiempo (sprints)

La distribución y porcentaje de fibras depende de cada caso particular, pero veremos que hay características metabólicas que los acompañan:

Especialidad

SDH (mMoles/g) V O2 máximo fibras ST (lentas) (succinil deshi(ml/k/m) drogenasa)

100 m (velocidad)

26%

3.9

56

1.500 m con final rápido

52%

6.1

72

1.500 m con final lento

62%

8.0

75

10 km (resistencia)

75%

9.0

79

Las unidades motoras respetan leyes: •·Ley del todo o nada: A veces el estímulo que llega por el nervio no es suficiente en cuanto a intensidad para producir el potencial de acción. Es decir, “si el estímulo no es suficiente” no se contrae la fibra. Pero si fuera suficientemente intenso se contrae toda la unidad motora. En otras palabras, el potencial que llega a la placa motora, a veces no puede generar un potencial de acción. O sea que todo impulso nervioso genera un potencial de placa pero no todo potencial de placa genera un potencial de acción. 25


•·Sumación: Es la propiedad de una unidad motora de producir mayor contracción al sumar diferentes estímulos nerviosos provenientes de diferentes neuronas. Como una unidad motora rápida tiene menos tiempo para sumar estímulos nerviosos, deberá tener un mayor número de impulsos (50 hertz) en el tiempo para contraerse y lo hará con más fuerza. El umbral de tetania es aquel que por más que aumente el número de estímulos no se contrae más. •·Reclutamiento: Es el ordenamiento de los estímulos que llegan a determinadas unidades motoras, según la carga. O sea que con poca carga, se estimularán primero las fibras lentas, y al aumentar la carga se reclutarán las fibras más rápidas que aparte poseen más fibras por unidad motora. La tensión muscular dependerá entonces por un lado de la suma de estímulos (carga) que llegan al músculo y por otro lado del número de unidades motoras a las cuales llega ese estímulo. Se nace genéticamente con un porcentaje de fibras de uno y otro tipo.

Fenómeno de la contracción muscular: Una vez llegado al estímulo de contracción que proviene de un nervio (que produce potencial de acción), se libera una sustancia llamada acetilcolina, esto activa la fibra muscular (liberando calcio) y la miosina (con una molécula de ATP a la cual degrada) produce el deslizamiento de la actina sobre ella. Las membranas celulares tienen cargas iónicas del lado externo e interno, produciendo el llamado potencial de membrana. Y poseen canales de sodio y de potasio. ION: es un átomo con carga eléctrica positiva o negativa. Todos los átomos son naturalmente neutros, o sea por cada neutrón que posee su núcleo (carga positiva) tienen o atraen un electrón (carga negativa). Cuando por alguna causa pierden un electrón, se convierten en un ion llamado CATIÓN (positivo). Y cuando gana un electrón se convierten en un ion negativo o ANIÓN. En reposo, la diferencia de potencial entre el exterior y el interior celular se llama potencial de membrana o de reposo. En el músculo si colocáramos electrodos se miden menos 90 milivoltios. Y la célula muscular menos 70 milivolts. Recordemos que las cargas dependen del sodio y del potasio extra e intracelular (que no generan la carga sino que ayudan a mantenerla). El potencial entonces es tanto eléctrico como químico. 26


Los iones difunden a través de la membrana por diferencia de concentración (gradiente). La membrana debe ser permeable y posee canales selectivos. Estos canales pueden ser activos (se abre una compuerta en presencia de ATP) o pasivos (siempre están abiertos). Por ejemplo la concentración de sodio intracelular = 12 mEq/l Extracelular = 140 mEq/l (hay más sodio afuera) Y la concentración de potasio intracelular = 150 mEq/l (hay más K adentro) Extracelular = 5 mEq/l Luego veremos lo que sucede cuando llega un estímulo nervioso. Se llama placa motora a la unión de un nervio con la fibra muscular. Un nervio, inerva varias fibras musculares. Esto se llama: Unidad motora. Los nervios motores son eferentes (salen) del SNC y los sensitivos son aferentes (llegan) al SNC. Es decir que gracias a la inervación el músculo interactúa con el cerebro constantemente produciendo ida y vuelta de información. El axón de cada célula nerviosa está envuelto por mielina en forma de segmentos (nódulos de Ranvier) importante para la velocidad de conducción. El impulso nervioso es energía eléctrica. Y viaja a una velocidad aproximada de 5 m/seg. Ante un estímulo nervioso, los canales de potasio (son muchos) dejan que este salga afuera de la célula, y los canales de sodio (son menos) dejan que el sodio entre. La membrana es más permeable al potasio que al sodio, por lo que el potencial de membrana es negativo intracelularmente. Ya que el potasio sale más que lo que entra el sodio. Cuando los gradientes se desequilibran, la bomba hace salir más al sodio y entrar al potasio en forma activa contra gradiente. O sea que la bomba no genera el potencial de acción, sino contribuye a mantenerlo. Un estímulo nervioso puede invertir la polaridad y generar un potencial de acción que se propaga a lo largo de toda la membrana axonal. Al final del axón, el estímulo libera una sustancia química del terminal presináptico (acetilcolina) que se une a receptores colinérgicos postsinápticos y generan un potencial de acción. Todas las células poseen potencial de reposo, pero solo algunas lo pueden modificar, o sea son excitables, pues poseen canales activos. (Ej. la muscular y la nerviosa). La modificación del potencial de reposo por apertura o cierre de los canales activos se llama SEÑAL BIOELÉCTRICA. 27


Las neuronas reciben señales bioeléctricas o estímulos del mundo externo (luz, sonido, tacto, presión, dolor, etc.) y el SNC organiza estos estímulos por medio de señales bioeléctricas (que sería como un alfabeto codificado) para responder también adecuadamente. El potencial de acción (PA) es una variación brusca o aguda del potencial de membrana (PM).

Ej.: curva del potencia de acción +45 0 -45

sobrepico repolarización umbral

-70 hiperpolarización tardía mV

Las características del potencial de acción son: •·Se propaga por la membrana. •·No se suma (pues hay un período refractario, por el que aunque llegue el estímulo, no hay respuesta). •·Ley del todo o nada (no pierde amplitud nunca, es decir se produce o no se produce dependiendo de su umbral). Cuando los canales activos (sensibles a estímulos físicos como la presión) se abren, deja de entrar sodio a la célula (que lo hacía en forma pasiva normalmente), por lo que se hace más negativa afuera y más positiva adentro de la célula, generando la despolarización. El umbral de estímulo es de 25 mV para abrir los canales y para generar el PA. es de -70 a -45 mV. También existen estímulos subumbrales que no generan PA. Pero cuando se genera, el estímulo logra que se llegue a +45 mV.

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Etapas: •·Primero se abren los canales de Na+ •·Después se abren los canales de K+ (se abren más tarde, provocando la salida de iones +) representando la repolarización. •·En el período refractario absoluto, la célula no puede responder ante otro estímulo. •·En el relativo, la célula responderá a estímulos de mucha intensidad solamente.

período refractario absoluto (no hay canales de

Na+ que puedan responder ante ningún estímulo) período refractario relativo (ya hay más canales de calcio, pocos pero libres para responder)

Neurona: Es la célula del tejido nervioso. Las neuronas tienen un cuerpo o soma y un axón que es la prolongación celular que transmite el estímulo nervioso. El axón puede medir hasta 1 metro de largo y puede o no tener alrededor una sustancia llamada mielina, que hace más veloz la conducción. El soma, a su vez tiene terminaciones más cortas llamadas dendritas (que se conectan con otras células nerviosas). La conducción nerviosa se produce a partir de un impulso. Es directa, irreversible y unidireccional. (Ver página 118).

Sinapsis: Se denomina sinapsis al punto de contacto neuro-muscular o interneuronal. Se llama sinapsis neuro-muscular al contacto del terminal nervioso con la fibra muscular. De esta manera le transmite el impulso de contracción. 29


Los neurotransmisores (como la acetilcolina, adrenalina, noradrenalina) se encuentran encapsuladas en vesículas presinápticas (que se encuentran en la parte del terminal nervioso) y ante estímulos eléctricos se liberan y son captadas por la membrana de la célula muscular o post-sináptica, que se estimula para la contracción. Se llama sustancia Sinergista: a aquélla que coopera con la realización de una acción. Y Antagonista: aquélla que tiende a anular la acción de otras sustancias. Por ejemplo: acetilcolinesteraza (enzima que se encuentra en el espacio sináptico y degrada la acetilcolina para que deje de ejercer su función sinergista). Entonces la sinapsis se produce cuando se genera un potencial de acción (que es el estímulo) que altera el potencial de reposo de la membrana neuronal. El equilibrio del potencial de membrana en reposo es debido a una carga eléctrica (iónica por el potasio interno y el sodio externo). Para que un estímulo cree un potencial de acción, debe superar un umbral (valor crítico). Una vez superado este umbral se produce la despolarización (alteración de las cargas electro-iónicas, que se hacen más positivas fuera de la membrana celular). Los neurotransmisores o mediadores químicos más comunes son: •·Acetilcolina •·Noradrenalina •·Adrenalina •·Serotronina •·Dopamina •·Gaba (ácido gama amino butírico) •·Histamina, etc. El axón terminal tiene vesículas donde están contenidas los neurotransmisores. Al llegar el potencial de acción esas vesículas se liberan de adentro hacia afuera de la membrana celular axonal al espacio sináptico. Existen receptores postsinápticos en la membrana celular de otra célula nerviosa que capta estos neurotransmisores y producen otro potencial de acción. Estas neuronas al final de su recorrido, luego de varias células nerviosas, pueden terminar en músculo (placa motora) o en otros órganos que van a estimular o inhibir según las necesidades del ser humano. Esto lo resume como un impulso electro-químico. (Ver página 119). 30


Las etapas de la contracción muscular las podemos dividir en: 1. Activación: Cuando la acetilcolina (neurotransmisor) se une a sus receptores postsinápticos, se desencadena una respuesta de despolarización o potencial de acción que se traduce en la salida del calcio contenido en las cisternas de los túbulos T. Esto hace que la troponina C se una a dos moléculas de calcio, alterando la molécula de tropomiosina que libera a la actina para unirse a la miosina (puente actomiosina). 2. Contracción: A su vez la miosina se une a un ATP y lo degrada en su cabeza en ADP y energía libre (el ATP ubicado en la cabeza de miosina es hidrolizado). Al degradar ATP deja los sitios de ligadura libre sobre la cabeza y las cabezas se enganchan por su porción S1 sobre la actina hacia fuera como un sistema de cremallera (cierre) y van rotando ejerciendo un efecto de torsión (para superponerse una a la otra) utilizando para esto las posiciones de 120º entre filamentos. Es decir que la energía liberada es aprovechada por una zona “bisagra” de la cabeza de miosina. Es así como los filamentos finos se desplazan sobre los gruesos. Al arrastrar la actina, se forman más puentes cada vez. Se oscurece la banda A, desaparece la H y se acorta la banda I. Al iniciarse la contracción, se acorta la fibra sólo él 1%, pero para que la contracción sea efectiva se debe deslizar el 30 al 50%, o sea que se debe producir el fenómeno de bisagra, cremallera y torsión (llamado “salto del puente deslizable”). El tiempo que dura la excitación es porque hay calcio en el citoplasma (fuera de los sacos) con lo que aumenta el acortamiento. O sea que es un mecanismo calcio-dependiente. 3. Relajación: Debido a que el calcio sale de las cisternas, para volver a entrar requiere de una bomba activa (energía) (también la obtiene del ATP). La relajación se produce cuando la falta de acetilcolina (por recaptación del terminal presináptico y por acción de la colinesterasa) el calcio retorna a las cisternas, en forma activa (le cuesta 1 ATP por cada dos moléculas de calcio) ya que lo hace contra gradiente de concentración. Esto hace que la tropomiosina vuelva a la posición de relajación bloqueando a la actina. Y que las cabezas de miosina tomen un ATP que se vuelve a interponer con la actina. Es decir que al relajarse, el ATP queda como una bala preparada para ser disparada ante un nuevo estímulo. 31


Cuando hay fatiga el músculo no responde aunque el estímulo sea mayor. ¿Qué pasa si el ATP se agota? Por ejemplo durante el ejercicio intenso o posmortem, al agotarse el ATP, las uniones actomiosina no se rompen y queda el músculo contraído (calambre en caso de ejercicio intenso o rigor mortis en caso de muerte) Recordemos que el ATP sirve para iniciar la contracción, para que vuelva a entrar el Calcio a las cisternas (un ATP cada dos moléculas de calcio) y para relajar nuevamente al músculo al interferir en el puente actomiosina.

Resumen Fenómeno de la contracción muscular •·LEY DEL TODO O NADA •·SUMACIÓN DE ESTÍMULOS •·RECLUTAMIENTO (a mayor estímulo se reclutan más UM)

Etapas Activación

•·El estímulo (PA) produce salida de Ca++ al citoplasma •·La troponina “C” se une a 2 mol de Ca++ •·Altera el sitio de unión de la tropomiosina (lo descubre) •·Se une a la cabeza de la miosina Contracción

•·El ATP de la cabeza se hidroliza •·La energía es aprovechada por la zona “bisagra” (S1-S2) •·La porción S1 se desplaza sobre la actina como un cierre (cremallera) y va rotando por su posición de 120° (torsión). •·Arrastra a la actina para formar más puentes Relajación

•·Una nueva molécula de ATP se interpone entre la actina y la miosina El ATP sirve para:

•·Iniciar la contracción •·Volver a entrar Ca++ a las cisternas del SRE •·Relajar nuevamente al músculo 32


Teoría de la regeneración muscular: En la embriogénesis la célula muscular proviene del mioblasto. Tiene una membrana basal que forma las proteínas contráctiles desplazando el núcleo a la periferia. Entre el sarcoplasma y la membrana basal se encuentra una célula estrellada. Es un macrófago que por simpatía genera cualquier tipo de célula, según donde está ubicada. La regeneración o generación muscular podría estar a cargo a partir de esta célula satélite o del núcleo mismo celular. Luego estas fibras deberán unirse a la unidad motora para ir ganando todas las propiedades contráctiles.

Propiedades musculares: 1. Distensibilidad: es la carencia de resistencia. Esta propiedad tiene que ver con las proteínas contráctiles (miofibrillas), las aponeurosis y los tendones. 2. Fuerza de contracción: el estímulo debe tener una determinada intensidad. Puede haber sumación cuando otro estímulo de mayor intensidad llega en el período refractario relativo del anterior. La tensión dependerá del número de unidades motoras reclutadas, de la frecuencia de activación (hertzios) y del grado de hipertrofia muscular (número de miofibrillas y de sarcómeros). El entrenamiento de la fuerza muscular produce hipertrofia (aumentan los sarcómeros y las miofibrillas intracelulares).

Tensión

Fibras II

Fibras I

Tiempo 33


3. Velocidad de contracción: es mayor en las fibras tipo II por el número de fibras y por la capacidad anaeróbica metabólica. O sea depende de las propiedades contráctiles y metabólicas. Ante la misma carga, el velocista puede hipertrofiar más pues tiene mayor capacidad de reclutar unidades motoras y por lo tanto a más fibras les llega el estímulo. Es decir: los veloces ejercen mayor fuerza a velocidad constante, y logran mayor velocidad a fuerza constante. Todo es entrenable, pero la velocidad como cualidad física es poco entrenable. Depende más de la selección natural (factores hereditarios). Otras cualidades que se heredan más de lo que se entrenan son la potencia muscular máxima, el tiempo de reflejo tendinoso, la velocidad de reacción, la velocidad de conducción nerviosa y la fuerza máxima. La fuerza es directamente proporcional a la velocidad como vemos en la próxima figura.

Fuerza

Velocidad

Resumen Popiedades del músculo DISTENSIBILIDAD FUERZA (depende del estímulo y las UM reclutadas) VELOCIDAD (depende de las propiedades contráctiles y metabólicas) La fuerza es directamente proporcional a la velocidad 34


Tipos de contracción ISOMÉTRICA ISOTÓNICA (CONCÉNTRICA Y EXCÉNTRICA) ISOCINÉTICA (tensión máxima a velocidad constante)

Órganos sensitivos musculares Son receptores de movimiento que se encuentran en los músculos esqueléticos. Éstos son: a) Husos musculares: son receptores de estiramiento que se encuen-

tran entre las fibras. b) Órganos tendinosos de Golgi: En el tendón existen receptores que se estimulan al estiramiento. Ambos receptores le llevan información a los centros integradores para que respondan, ya sea con el reflejo de acortamiento o miotático, o para continuar la vía de información al cerebro motor. Los CENTROS SUPERIORES están situados en la corteza motora del lóbulo parietal (células de Betz especializadas). Son las que programan los movimientos de alta especificidad, éstas mandan sus axones por el tracto piramidal a la MNI (moto-neurona inferior) situada en la médula espinal y de allí se envía la señal a los músculos. Existe una corteza premotora (zona de aptitud física) conectada a la corteza motora por fibras de asociación, que llevan información por vía extrapiramidal (tálamo, cuerpo estriado, núcleos vestibulares, cerebelo y mesencéfalo) a la MNI y de allí a los efectores musculares. El cerebelo es más responsable por el ordenamiento y sincronización de los movimientos.

Etapas del aprendizaje motor Al aprender un movimiento usamos: Primero la corteza motora. Posteriormente al pulirlo, utilizamos el área premotora (nos ayuda a darle al movimiento mayor precisión). Una vez aprendido el movimiento pasa a áreas subcorticales, preconcientes, lo que implica menor fatiga y mayor atención en aspectos tácticos. Esto sirve para automatizar los movimientos aprendidos. Por eso el 35


reflejo condicionado es tan importante en el deporte, produciendo mayor eficacia. Si el deportista no “debe” pensar en la técnica del movimiento, puede “pensar” mucho más en lo táctico, optimizando su desempeño.

Causas de fatiga Existen muchas teorías acerca de la o las causas de la fatiga muscular. Posiblemente todas tengan algo que ver con la misma y sea multicausal. La fatiga muscular posiblemente esté relacionada con la falta de glucógeno muscular, la fatiga general con el pH u otros metabolitos acumulados (lactato, NH2, cuerpos cetónicos) etc. Pero lo importante a tener en cuenta es que un músculo fatigado es potencialmente nocivo porque produce fallas en la coordinación con la posibilidad de desgarros, lesiones, etc. Las causas de fatiga son: 1) Acidez: el pH. Esto es más tolerado por el sujeto entrenado. La disminución del pH interno tiene doble efecto:1) por un lado altera la conducción neuromuscular (inhibe los canales de calcio del retículo sarcoplásmico) e inhibe las enzimas glucolíticas, y 2) por otro lado es estímulo de vasodilatación local y un mensajero químico de la ventilación pulmonar. 2) Calor: la hipertermia puede alterar el rendimiento. La temperatura es diferente según el lugar del cuerpo. A nivel intracraneal es de 32°C. A nivel visceral es de 37°C y en el músculo es de 30°C. 3) Agotamiento de las reservas energéticas: especialmente glucógeno. 4) Psicológica: inadaptación social, instinto de superación voluntaria y conciente. Los sistemas fisiológicos que limitan el ejercicio son el muscular, el metabólico y el nervioso (central y autónomo). La producción de trabajo físico depende de la rapidez con la que se produce energía para satisfacer la demanda. El medio interno juega un rol fundamental. El entrenamiento cardiovascular y muscular es en tanto y en cuanto los cambios producidos faciliten la disponibilidad de las reservas energéticas (glucógeno muscular en especial) y produzcan, remuevan y toleren la lactacidemia intraejercicio.

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Resumen Causas de fatiga MUSCULAR

•·pH (un entrenado soporta menor pH) •·Calor (la T°C varía según la zona): cerebro = 32°C vísceras = 37°C músculos = 30°C •·Glucógeno •·Psicológica

Órganos sensitivos Husos musculares Órganos tendinosos Golgi

Cerebro motor

Centro integrador

(reflejo)..

(tracto extrapiramidal) Corteza premotora

Centros superiores Corteza parietal (células de Betz) (tracto piramidal)

MNI (médula)

MÚSCULO

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Técnica de teñido de biopsias y análisis de las mismas Si tomáramos una biopsia de un músculo, por ejemplo del vasto externo, se mantiene en un medio con pH 10,3. Se coloca una tintura especial para ver si reacciona. Si lo hace a ese pH es porque son fibras rápidas (FT), y al colocarlo en pH 4,3 (ácido) si tiñe es porque son fibras tipo I lentas (ST). Esto significa que las fibras rápidas son estables a pH alcalino y las lentas a pH ácido. Si la muestra que estaba a un pH alcalino, la llevo a un pH ácido, sólo se colorean las FTa (no las FTb). Por lo general los músculos posturales poseen más ST y los músculos de potencia (vastos externos e internos del cuadriceps) más FT. La hipertrofia que se produce con el entrenamiento de la fuerza es longitudinal (por aumento de sarcómeros) y transversal (por aumento de miofibrillas). El material nuclear aumenta junto con el citoplasma, pero ante la misma carga, un sujeto hipertrofia más que otro pues las fibras rápidas tienen mayor capacidad de reclutamiento.

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Preguntas de autoevaluación 1) ¿Qué tipos de fibras conoce y cuáles son sus cualidades fisiológicas? 2) ¿Cómo está constituido el filamento fino y el grueso? 3) ¿Qué es una unidad motora y que tipos hay? 4) ¿Cuáles son las leyes que rigen a las unidades motoras? 5) ¿Qué es el potencial de reposo y el de acción de una fibra muscular? 6) ¿Cuáles son las etapas de la contracción muscular? 7) ¿Cuáles son las cualidades del músculo? 8) ¿Qué tipos de contracción muscular conoce? 9) ¿Cuáles son las causas de fatiga? 10) ¿Cuáles son las etapas del aprendizaje motor?

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Capítulo II

Sistema Respiratorio La respiración tiene como objetivo final la utilización por parte de nuestro cuerpo del oxígeno (O2) proveniente del aire ambiental y así poder oxidar los nutrientes que llegan a todas las células del organismo. Este proceso también incluye eliminar la producción de dióxido de carbono (CO2), producto de ese metabolismo celular. Los organismos unicelulares tienen la facilidad de estar en contacto directo con el aire, pero en nuestro organismo existen varias barreras o membranas que debe traspasar tanto el O2 y el CO2 entre el medio intracelular y la atmósfera. El intercambio de estos gases (CO2 y O2) comienza con la ventilación o movimiento de aire pulmonar, luego de lo cual se produce un pasaje a través de alvéolos pulmonares (proceso denominado HEMATOSIS) y tras de la circulación de estos gases por el sistema circulatorio, se produce otro intercambio a nivel de los tejidos corporales (Ej. muscular) En síntesis, el sistema respiratorio permite la captación del O2 y la expulsión del CO2.

Reseña anatómica El tórax es una cavidad limitada por los 12 pares de costillas, el esternón por delante y la columna vertebral por detrás. Su base es el músculo diafragmático y hacia arriba está el cuello. El aparato respiratorio está formado por 2 pulmones derecho e izquierdo. El músculo diafragmático convexo hacia el tórax, constituye la base de esta caja.

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Es un músculo que va de lado a lado, dividiendo el tórax del abdomen de pleno. Y está atravesado por el esófago, la aorta y la vena cava inferior. Los dos pulmones, derecho e izquierdo se hallan separados por el corazón, los vasos sanguíneos y el esófago. El pulmón izquierdo es un poco más pequeño debido a que el corazón se inclina hacia la izquierda y ocupa parte del tórax en la base del pulmón del mismo lado. La parte superior de cada pulmón (vértice) llega por detrás de la primera costilla hasta el nivel de la clavícula, mientras que la base se apoya sobre el diafragma. En la inspiración normal el diafragma puede descender 2 cm., pero en el ejercicio puede hacerlo 7 cm. El pulmón izquierdo, compuesto por dos lóbulos, que como dijimos es ligeramente menor que el derecho que tiene tres lóbulos. Cada pulmón está rodeado por la “pleura”. Ésta consiste en una doble capa de membrana que envuelve por completo al pulmón. Entre las dos capas existe una cantidad mínima de líquido lubricante denominado “líquido pleural” cuya función es la de lubricar los movimientos respiratorios entre las dos pleuras parietal (que tapiza el tórax) y visceral (en contacto directo al pulmón).

En condiciones patológicas, el espacio virtual entre ambas pleuras puede llenarse de aire (neumotórax) o de sangre (hemotórax). Y esto alteraría la mecánica respiratoria.

Entre las causas más comunes de neumotórax se encuentra las “bullas” congénitas (zonas de la pleura más debilitadas que se rompen casi espontáneamente en algún momento de la vida), o las traumáticas que suceden tras un accidente. Las fracturas de costillas pueden fisurar la pleura y provocar el neumotórax. Esto da una disnea (dificultad respiratoria) aguda y dolor (puntada). Esta última causa debe ser tenida en cuenta en los deportes de contacto.

Los primeros auxilios para un caso así es cubrir la herida (con la mano o cinta adhesiva) lo antes posible para que no entre más aire entre las pleuras, hasta que venga la emergencia.

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El aire entra en el cuerpo a través de la nariz (fosas nasales) y la boca y llega a la faringe antes de pasar por la laringe para alcanzar la tráquea. La tráquea tiene unos 12 cm de largo. Se mantiene abierta gracias a los anillos cartilaginosos en forma de “C” y al final a través de un anillo denominado “carina” se divide en los dos bronquios principales que conducen a los pulmones, el derecho y el izquierdo. Los dos bronquios principales se subdividen en bronquios menores (bronquiolos). La subdivisión es cada vez con menor calibre y se llama segmentación bronco pulmonar. En la medida que los bronquiolos se subdividen, van afinando sus paredes hasta que llega el bronquiolo terminal que está en contacto directo con varios alvéolos y un capilar. En resumen cada lóbulo pulmonar está compuesto por segmentos ventilados por un bronquio. A su vez cada segmento recibe ramas de la artera pulmonar representando así una unidad anátomo-funcional. Los bronquiolos se subdividen en los conductores alveolares de los sacos alveolares, que terminan finalmente en los alvéolos individuales. Los alvéolos son las unidades estructurales mínimas de los pulmones formados por una capa delgada de células (alveolocitos) que permiten la difusión simple de los gases (O2, CO2). Difusión que no requiere energía y que se da dependiendo directamente de la concentración del gas (se direcciona desde el lugar donde hay mayor hacia el lugar donde hay menor concentración). A esto se lo denomina gradiente de difusión y se puede medir la presión parcial de un gas en los diferentes espacios separados por membranas como en el caso de los alvéolos y la circulación sanguínea capilar.

El sistema de conducción tiene como finalidad distribuir, calentar y humidificar el aire que entra a los pulmones.

Los alvéolos poseen dos tipos de células: alveolocitos I y alveolocitos II. Estas últimas segregan un factor llamado “surfactante”, que es una sustancia que impide que el alvéolo colapse debido al aire húmedo (similar a un globo cuando se humidifica por dentro, cuesta despegarlo para inflar después). Los alvéolos poseen fibras elásticas de tejido conectivo para que puedan recibir la mayor cantidad de aire inspirado. Están en contacto 43


entre los vecinos y están unidos entre sí por poros de “Cohn” para permitir que el aire se distribuya más homogéneamente. Los sacos alveolares poseen un sistema similar ya que con el mismo fin, tienen canales llamados de “Lambert”. Los vasos sanguíneos pulmonares, los conductos linfáticos y los nervios entran por el hilio pulmonar, junto con los bronquios principales y se distribuyen por todos los alvéolos a través de capilares muy delgados que permiten el intercambio gaseoso, especialmente los de las bases pulmonares. Por eso se dice que las zonas más perfundidas son las bases pulmonares, por lo que allí habrá mayor intercambio alvéolo-capilar que en los ápices. La mayoría de los ejercicios respiratorios y las disciplinas que lo practican (yoga, gimnasia consciente, etc.) promueven la respiración llamada diafragmática, pues es más efectiva al tener mayor intercambio.

Conclusiones La respiración es un proceso por el cual las células captan el oxígeno del aire para oxidar las sustancias nutritivas y obtener energía, resultando productos de degradación como CO2 y H2O (dióxido de carbono y agua respectivamente). El sistema respiratorio es aquél que se encarga de incorporar el aire del exterior dentro del organismo, para quedarse con el oxígeno (O2), y luego sacar el aire con productos de degradación fuera del mismo (El sistema circulatorio se encargará, luego de llevar el O2 a los tejidos y extraer el CO2 hacia los pulmones para ser exhalado).

EL sistema respiratorio trabaja conjuntamente con el sistema circulatorio para llevar oxigeno a cada célula del organismo y para eliminar el dióxido de carbono del mismo.

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Definiciones anatómicas Alvéolo: Saco microscópico en el que tiene lugar el intercambio de gases dentro del pulmón. Amígdalas: Cualquiera de las dos estructuras linfoides situadas en la parte posterior de la cavidad oral, a la entrada de la faringe. Bronquio: Conducto por el que el aire entra y sale de los pulmones. Los dos bronquios principales se dividen sucesivamente en bronquios cada vez menores. El bronquio posee anillos cartilaginosos que le proporcionan rigidez y evitan que se colapsen. Bronquiolo: Pequeña división entre los bronquios finales y los conductos alveolares. Está rodeado por músculo liso contráctil. Cavidad nasal posterior: Dilatación en la parte posterior de las fosas nasales, por encima de la faringe, en las que se abren las trompas de Eustaquio. Cilios: Estructuras similares a pelos presentes en la superficie de las células que tapizan los bronquios y bronquiolos. Sus movimientos tienden a eliminar el material extraño de los pulmones. Conducto alveolar: División final de un bronquiolo, cuando entra en el saco alveolar. Diafragma: Amplio músculo con forma de cúpula, que se extiende desde las costillas en la periferia hasta un tendón central situado debajo del corazón. Es atravesado por el esófago y por los grandes vasos sanguíneos. Inervado por el nervio frénico (nervio par craneal).

En la siguiente radiografía podremos ver ambos pulmones y el corazón sobre la base del músculo diafragmático (el corazón con la punta hacia la izquierda del sujeto).

Pulmón derecho

Diafragma

Pulmón izquierdo

Corazón 45


Conceptos generales •·EUPNEA: Respiración normal inconsciente. •·HIPERPNEA: Aumento de la frecuencia respiratoria y/o la amplitud de cada respiración. •·DISNEA: Dificultad respiratoria. Se torna consciente (es la sensación de falta de aire). •·APNEA: Paro respiratorio. •·DIFERENCIA ARTERTO-VENOSA DE UN GAS (O2 o CO2): Es la diferencia que hay de O2 o CO2, entre una arteria y una vena, luego de pasar por los alvéolos pulmonares.

Integración Cardio-respiratoria-digestiva Los sistemas del organismo están sumamente relacionados entre sí. El aparato respiratorio está íntimamente unido al circulatorio, ya que ambos tienen en común la función de tomar y transportar O2 a los tejidos que lo requieren y a su vez devolver CO2 al medio ambiente, que fue producido por los tejidos. El aire atmosférico tiene una presión parcial de O2 del 21%, de Nitrógeno del 78% y una presión parcial de CO2 de 0,04%. Pero al inspirar, el aire se humedece con lo que la presión efectiva que penetra es levemente menor. En resumen el aire recorre de esta manera: 1. Entra aire por la nariz tráquea bronquios pulmones alvéolos ............ 2. El oxígeno del aire pasa del alveolo a los capilares, que forman las venas pulmonares aurícula izquierda a ventrículo izquierdo a arteria Aorta a arterias del cuerpo (tejidos- células). 3. Las células de cada tejido toman el oxígeno de las arterias y envían el CO2 hacia la circulación capilar, los capilares forman las venas que desembocan en las venas cavas y que ingresan a la aurícula derecha al ventrículo derecho y luego a la arteria pulmonar. 4. El CO2 por la arteria pulmonar llega a los capilares alveolares, donde traspasa la membrana alveolo-capilar y es exhalado por la ventilación hacia afuera del organismo.

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Aparato digestivo: alimentos

nutrientes CÉLULA

Aparato respiratorio: oxígeno

Fosas nasales Faringe Laringe Tráquea

Carina Bronquio Pulmón Bronquiola

Etapas que involucra el sistema respiratorio 1. Ventilación: Se produce en los pulmones. La ventilación la podemos medir con una prueba llamada espirometría. 2. Hematosis: Es el paso de gases entre el alvéolo y los capilares (difusión simple). Estos gases para pasar deben atravesar la membrana del alvéolo y la del capilar (Membrana alveolo-capilar). El CO2 es 20 veces más difusible que el O2. 3. Transporte: Los gases son transportados por la sangre a través del sistema circulatorio (arterias y venas). 4. Extracción: Los tejidos (células) extraen el oxígeno de la sangre y eliminan el CO2 hacia la misma. Atraviesan por difusión simple la membrana celular y la membrana capilar. Pasaremos a describir cada una de las etapas respiratorias: 47


1. Ventilación Si nos concentramos en nuestra respiración, veremos, que es involuntaria (aunque en algunas circunstancias, podemos modificarla con la voluntad). Es decir que no debemos pensar en respirar, de hecho lo hacemos mientras dormimos, automáticamente. Sin embargo al estornudar, o al cantar podemos contener la inspiración o controlarla conscientemente para beneficio nuestro. También al realizar buceo, podemos contener por un tiempo la respiración por voluntad. Se llama Ventilación Pulmonar o Volumen minuto pulmonar a la cantidad de aire que entra y sale de los pulmones en un minuto. Esto se obtiene multiplicando el volumen corriente (ver abajo) por la frecuencia respiratoria (cantidad de veces que respiramos en un minuto). Pero no todo el aire que entra va a ingresar al sistema sanguíneo, pues mucho de él se quedará en las vías aéreas superiores donde no hay vasos para intercambio gaseoso. Es como cuando uno puede calcular la gente que entra a un comercio y la que sale. No todas compraron mercadería o fueron “atendidas”, por falta de vendedores, o porque la gente no tenía dinero para comprar y solo entró a preguntar. Lo mismo análogamente sucede en los pulmones. Todo el aire que entra pero no participa del intercambio se llama espacio muerto.

El movimiento respiratorio, consta de dos etapas: 1. Inspiración: Ingreso de aire (es un proceso activo). 2. Espiración: Salida del aire (es un proceso pasivo).

Estas dos etapas forman un ciclo respiratorio. Un ciclo respiratorio normal en reposo, moviliza aproximadamente 500 ml de aire y se llama: Volumen Corriente (VC). Pero si nosotros, luego de una inspiración normal, tratamos de ingresar más aire, moveremos más volumen de aire. A este volumen extra que ingresa al pulmón, se lo llama: Volumen de Reserva Inspiratoria (VRI: es de aproximadamente 3,1 litros, es decir, seis veces más que el volumen corriente). Si volvemos a la respiración normal y luego intentamos exhalar más aire que el corriente, se llama a este volumen: Volumen de Reserva Espiratoria (VRE) y es de aproximadamente 1,2 litros. 48


Por más esfuerzo que uno haga, siempre queda en el pulmón algo de aire que no se puede expulsar. Este volumen se denomina Volumen Residual (VR) que es de 1,2 litros también. En el siguiente gráfico de la ventilación pulmonar podremos observar los distintos volúmenes recién nombrados. Gráfico a

VRI = 3.100 ml VC = 500 ml VRE = 1.200 ml VR = 1.200 ml

Ahora la Capacidad Pulmonar Total es la suma de todos los volúmenes = 6 Litros (6.000 ml). Si nosotros inspiramos profundamente, ingresamos 6 litros de aire, pero al tratar de espirar, sólo salen 4,8 litros (es decir, 1,2 litros de volumen residual quedan en el pulmón). Ese volumen espirado luego de una inspiración máxima se llama Capacidad Vital (CV). Estos volúmenes son estimativos, ya que cada persona puede variar el tamaño de sus pulmones y sus volúmenes. Se puede medir con un estudio denominado “Espirometría”. Supongamos que ventila por respiración completa 500 ml en reposo. Si su frecuencia respiratoria es de 12 por minuto, moviliza 6 litros de aire en un minuto cuando está en reposo.

Fórmulas Capacidad Pulmonar Total (C.P.T) = VC + VRI + VRE + VR Capacidad Vital = VC + VRI + VRE Se llama Capacidad Inspiratoria (CI) a la suma del VC + VRI y Capacidad Residual Funcional (CRF)= VRE + VR. 49


Entonces Capacidad Inspiratoria es todo el aire que uno puede inspirar, luego de una espiración normal (serían 3,6 litros) y luego de espiración normal, el aire que queda en los pulmones es la capacidad residual funcional (serían 2,4 litros). En el reposo, el volumen corriente alcanza para oxigenar los tejidos.

Si comenzamos a realizar ejercicios, la demanda de más aire, determina que el volumen corriente aumente a expensas del de reserva inspiratoria. Cuando la actividad es extenuante, también se le suma el aire de reserva espiratoria. En ejercicio se puede llegar a ventilar 100 a 200 litros por minuto. Pero recordemos que se consume solamente, aproximadamente el 25% de lo que se ventila. Es decir que si ventila 6 litros por minuto, consume 250 ml y para consumir un litro de O2 debe ventilar 25 litros de aire (esto es debido a la concentración parcial del O2 en el aire ventilado). La fórmula que mejor define a la Ventilación pulmonar es igual a la frecuencia respiratoria (FR) por el Volumen Corriente (VC): VP = FR x VC

A su vez el Volumen Corriente es igual al espacio muerto por la Ventilación alveolar (Va). VC = Em + Va

En el ESPACIO MUERTO o sea las zonas no perfundidas, pero ventiladas entra el aire, pero no se produce el intercambio gaseoso. Existen espacios muertos anatómicos, como ser la tráquea, bronquios, y recién los bronquíolos de la diecieteava generación son lo suficientemente delgados como para permitir la hematosis, pero también existen los espacios muertos fisiológicos como ser los ápices pulmonares donde pueden ser insuflados con mucho aire, pero la poca perfusión o capilarización hace que la hematosis o intercambio gaseoso no se produzca. Se calcula que en total entre el espacio muerto anatómico más el fisiológico se desperdicia un 20 a 30% del volumen corriente. 50


Los espacios muertos (Em) patológicos o Shunts son debidos a patologías donde las membranas alveolares se ven afectadas y los capilares que pasaban por ellas dejan de permitir el intercambio gaseoso. Se calcula que el Em es de 150 ml y que la Va es de 350 ml (lo que suman los 500 ml del volumen corriente). Por ejemplo los fumadores tienen más espacio muerto que los no fumadores disminuyendo así, ni más ni menos que su capacidad de ventilar correctamente y por lo tanto de producir energía en el destino final o sea en las células musculares. Por esto todas las células padecen la disminución de la llegada del preciado Oxígeno. Las personas que padecen de asma crónica también pueden tener más espacio muerto por enfisema. Sin embargo los ejercicios aeróbicos pueden disminuir los espacios muertos por varios mecanismos, entre los cuales se encuentran el aumento de la capilarización alveolar. O sea que al llegar más capilares con oxígeno, hay más oferta de O2 para que pase al alvéolo sano. El espacio muerto (Em) se puede calcular teóricamente multiplicando el peso del sujeto en Kg por 2,2 (factor de corrección). Em = peso x 2,2 El Em fisiológico disminuye con el ejercicio (pero luego de una determinada frecuencia respiratoria vuelve a aumentar). Esto es debido a que con el aumento de los distintos volúmenes de reserva usados durante la actividad física, existe más posibilidad de intercambio de O2 y CO2. Sin embargo con el “jadeo” respiratorio, también llamado respiración superficial disminuye la ventilación alveolar efectiva, ya que el aire no llega en su totalidad a los alvéolos y se pierde entre los espacios muertos. La ventilación alveolar (Va) se calcula por la siguiente fórmula:

Va = VO2 / VP

VO2: consumo de oxígeno VP: ventilación pulmonar

o

Va = VC / min - Em

VC: volumen corriente Em: espacio muerto

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A su vez el VC (volumen corriente) por minuto se calcula como VC por la FR (frecuencia respiratoria). O sea si yo respiro 10 veces por minuto, por Ej. 600 ml por 10 (FR) = 6 litros por minuto aproximadamente. Teóricamente el VC en el hombre es de 5,7 litros/min, y en la mujer es de 4,2 litros por minuto en reposo. La Va por minuto es: Va min = VC - (Em x FR)

Por ejemplo si VC = 6 l, Em = 0,15 l, y FR = 10 Va min = 6 litros - (0,15 litros x 10) = 4,5 litros/min y si aumento la FR a 20: Va min = 6 l- (0,15 l x 20) = 3 l/min El AIRE ALVEOLAR es el aire que queda en los pulmones luego de una espiración tranquila, menos el aire del espacio muerto. Representa el aire factible de realizar hematosis. Lo importante es que debe haber aire alveolar en constante recambio y con una concentración adecuada de O2, pues esto asegura que las arterias tengan suficiente oxigenación para llevar a los tejidos. Lo mismo aplica para la remoción del CO2 (pero en el camino inverso).

2. Hematosis La segunda etapa luego de la ventilación es la hematosis. El O2 y CO2 deben atravesar tanto la membrana alvéolo-capilar, como la membrana célulo-capilar (luego del recorrido sanguíneo).

Se llama hematosis al intercambio de los gases (O2 y CO2) entre el aire del alvéolo y la sangre del capilar, dentro de los pulmones.

A diferencia de la “ventilación pulmonar” ya descripta que es un proceso cíclico (inspiración y espiración), la “ventilación alveolar” es un proceso continuo. 52


Este intercambio se produce en las zonas más distales del árbol bronquial, más específicamente a partir de la decimosexta generación de bronquíolos en adelante, debido a que es requisito indispensable que las membranas de pasaje sean delgadas y por lo tanto la distancia entre los espacios aéreo y sanguíneo sean menores. Como ya observamos las zonas más perfundidas son la basal pulmonar, por lo tanto si lleva O2 a esa zona el intercambio gaseoso será óptimo. La ventilación (movimiento del aire) y la perfusión (movimiento de sangre) son diferentes en las distintas zonas pulmonares. La fuerza de gravedad influye en esto. La sangre venosa llega al pulmón a través de la arteria pulmonar que sale del ventrículo derecho. Viene con una presión determinada pero la acción de la gravedad hace que si un sujeto está de pie, se reste presión sanguínea en los vértices pulmonares y se sume en las bases (aproximadamente +/- 10 mmHg). Es por eso que se recomienda respirar más con la base de los pulmones (la llamada inspiración “abdominal”). La sangre que debe ir del corazón derecho al izquierdo, no depende solamente de la diferencia de presiones entre ellos, sino que a esto se le suma la presión alveolar sobre los capilares pulmonares. Por lo que podemos dividir al pulmón en 3 zonas: 1) Vértice o ápice: es la más apical, donde la presión diastólica no es suficiente para producir flujo sanguíneo pues no vence o supera la presión alveolar, por esto los capilares se colapsan en la diástole y apenas se dilatan en la sístole (existe poca hematosis). 2) Medial: La presión sanguínea vence a la presión alveolar tanto en diástole como en sístole. Existe un flujo mayor que en la zona apical. 3) Diafragmática: La presión diastólica supera ampliamente a la alveolar lo que genera flujo sanguíneo y la hematosis sólo depende del gradiente de presiones entre el ventrículo derecho y la aurícula izquierda. Como conclusión en una persona parada la ventilación alveolar se distribuye en forma diferente entre la base de los pulmones donde es mayor y los vértices donde es menor.

En el ejercicio máximo la difusión aumenta por varios motivos: •·Por vasodilatación capilar •·Por distensión alveolar •·Por aumento de la diferencia de presión alvéolo-capilar •·Por el aumento de la frecuencia respiratoria. 53


Preción Parcial de un gas (Pp): La presión atmosférica (barométrica) es de 760 milímetros de mercurio (mm Hg). Pero de esto solo el 21% es oxígeno. A esta fracción se la llama presión parcial de oxígeno (Pp O2) El aire es una mezcla de Nitrógeno, Oxígeno, CO2.

La presión parcial (Pp) de un gas es igual a la presión total (por ejemplo la atmosférica) por la concentración de ese gas (dentro de la atmósfera).

Ej.: Si la concentración de O2 atmosférica es del 21%: Pp O2 = 760 mmHg x 0,21 = 160 mmHg El resto del aire atmosférico está constituido en un 78% de nitrógeno y solo el 1% de otros gases (entre los que se encuentra el CO2). Al respirar el aire se humedece y se calienta con lo que disminuye un poco la presión efectiva del mismo. La composición del aire alveolar es diferente del aire de las vías respiratorias por varios motivos: 1) En cada ciclo ventilatorio, no se renueva todo el aire. 2) El flujo de gases trata de igualarse, por lo que el CO2 trata de salir de la sangre hacia el alvéolo y el O2 trata de entrar para pasar a la sangre circulante en los capilares. Es decir que la composición del aire alveolar depende de la renovación cíclica ventilatoria y del intercambio gaseoso alvéolo-capilar. A su vez de lo que pasa a la sangre de O2 sólo se combina con la hemoglobina un 1,5% del total. La hemoglobina es una proteína que se encuentra dentro de los glóbulos rojos y que transporta el O2 y el CO2. SHUNT: Se denomina así a la cantidad de sangre que pasa por el pulmón, pero no se oxigena (por ejemplo cuando hay capilares pero los alvéolos por donde pasan se encuentran cerrados o dañados debido al asma o al enfisema que provoca el hábito de fumar). 54


En las zonas de shunts, la relación ventilación-perfusión se ve alterada y cuando el shunt es patológico (por ejemplo por una obstrucción de un bronquiolo) en esa zona se produce hipoxia (falta de oxígeno) con lo que el organismo reacciona con una vasoconstricción en ese lugar para que circule menos sangre y vasodilata otras zonas compensatoriamente para que el O2 circulante pase más por las zonas más prefundidas. De esta manera el oxígeno puede ser mejor aprovechado. vena pulmonar (O2)

arteria pulmonar (CO2)

PpO2 = 40 PpCO2 = 46

alvéolo

PpO2 = 04 PpCO2 = 0

PpO2 = 100 PpCO2 = 40

Capilar

La humedad del alvéolo disminuye la presión

Las diferencias de presión hace que el gas pase por difusión de un lugar a otro. Se puede calcular con la siguiente fórmula: P = Pp - Pp Pp = presión parcial (se miden en mmHg = milímetros de mercurio) O2 = oxígeno CO2 = dióxido de carbono. (El resto del gas es nitrógeno) P = diferencia de presión La presión capilar más la presión alveolar, menos la presión venosa de los gases es lo que me dará la “diferencia de presión” efectiva. El hecho de que las bases pulmonares estén más perfundidas (tengan más flujo sanguíneo), favorece la relación ventilación / perfusión. P = (Pc - Pa) - Pv

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Gradientes de difusión: Existen distintos gradientes efectivos de difusión, que permiten el pasaje de los gases en cuestión de un compartimiento a otro. a) Gradiente alvéolo-capilar: Por ejemplo si la PpO2 alveolar es de 100, y la capilar es de 40, el gradiente será de 60 mmHg. En sedentarios esto es frecuente. Sin embargo los deportistas tienen gradientes mayores (70-80, etc.). Y si la PpCO2 alveolar es de 40 y la capilar de 46, el gradiente será de 6 mmHg. (ver gráfico b). b) Gradiente capilar-tisular (ver más adelante en etapa de extracción). Diferencia de presión = presión arterial + presión alveolar – presión venosa. Eso es lo que quedará en los tejidos finalmente. Podemos graficar el gradiente de difusión (en %) en el tiempo en el siguiente gráfico: PO2

Reposo

100% Ejercicio 40%

0

30

75

Tiempo (seg.)

Es decir que en reposo la mayor difusibilidad (100%) se da en los primeros 30”, pero en el ejercicio esto sucede en los 75” debido a la velocidad de la circulación (que es mayor). La velocidad de difusión de un gas depende: a) del peso molecular del mismo (según la ley de Graham es inversamente proporcional) b) de la solubilidad de los tejidos (la ley de Henry enuncia que la velocidad de difusión es directamente proporcional a la solubilidad en ese líquido). En un sujeto sano la oxigenación se logra fácilmente si ese mismo sujeto realiza ejercicio, se logra una buena oxigenación a pesar del menor tiempo de contacto. Pero si el sujeto está enfermo y posee 56


engrosamiento de la membrana alvéolo-capilar por fumar o asma crónica, no se logra adecuadamente la oxigenación en ejercicio y luego en estadíos más avanzados tampoco en reposo. Esto significa que lo mejor que podemos recomendar a una persona es que no fume y que no esté en contacto con ambientes donde el aire este viciado. Mucho más si es asmático (la combinación Asma-cigarrillo puede ser desastrosa). Y lo importante es que un sujeto asmático o que tiene enfisema, sepa que debe realizar ejercicio para optimizar la circulación capilar en las áreas que aún no están afectadas (y mejorar la ventilación efectiva). La ley de Fick dice que el volumen de un gas que difunde a través de una membrana por unidad de tiempo, es directamente proporcional a la superficie de la misma, al gradiente de presión parcial; e inversamente proporcional al espesor de la membrana.

Tensión superficial: En una interfase aire-líquido, las moléculas de aire son atraídas con mayor fuerza hacia el líquido. Esta fuerza que se genera se denomina Tensión superficial. Es lo que hace que cuando por ejemplo el agua cae sobre una superficie, tome la forma de una gota redonda. En los alvéolos existe una capa de liquido extracelular. Cuando llega el aire desde el exterior, este líquido tiende a presionar al aire colapsando el alvéolo. Cuando el aire ingresa en el alvéolo, debe superar esa fuerza de tensión superficial. La interdependencia entre los trescientos millones de alvéolos del pulmón hace que si uno es más grande que otro no permita que se colapsen. Otro de los motivos es el factor surfactante (sustancia segregada por los alveolocitos tipo II, que no permite que éstos colapsen al espirar el aire).

3. Transporte Hasta aquí hemos descripto las etapas: Ventilación y Hematosis. La etapa 3 o Transporte se refiere a lo siguiente: El O2 debe atravesar la membrana del glóbulo rojo y cargarse en la hemoglobina (Hb).

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La hemoglobina es una proteína que contiene moléculas de hierro, que se encuentra dentro de los glóbulos rojos, y posee la capacidad de cargar o transportar tanto el O2 como el CO2. Esta capacidad es limitada pues depende de la concentración de hemoglobina que tengan los glóbulos rojos de un sujeto. Se llama avidez de la hemoglobina a la fuerza con la que esta proteína se satura con O2. La Hb se satura en un 98%, el 2% del O2 va libre en el plasma. Es decir que cada 100 mmHg de O2, 98 se carga en la Hb y 2 circula libremente sin transporte. Se calcula que 1 gramo de Hb se puede combinar con 1,34 ml de O2. Por lo tanto si tenemos 14 gs de Hb cada 100 ml de sangre, calculamos que se saturan 18,76 ml de O2. El CO2 sin embargo se transporta un 20% con la Hb y un 75% como bicarbonato. Sólo el 5% circula libre en plasma. La saturación de la hemoglobina en sangre arterial es del 98%, pero en la sangre venosa es del 70%. Es decir que en la medida que va pasando el O2 a los tejidos la saturación disminuye. Las variables de este transporte son: •·El ejercicio (aumenta la entrega de O2). •·La altura (disminuye la concentración de O2 del aire inspirado). •·El cigarrillo (aumenta el monóxido de carbono (CO) que compite con el O2 para ser transportado por la Hb).

Es decir que un sujeto que tiene anemia (disminución de la concentración de hemoglobina) transportará menos O2, con lo que se cansará más fácilmente y disminuirá su rendimiento deportivo.

Se puede graficar de que manera el O2 se une y se disocia de la proteína transportadora (la hemoglobina) a través de la siguiente curva.

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Curva de disociación de la hemoglobina:

Describe el % de saturación de la misma respecto de la PpO2 (en mmHg). % saturación Hb

100 % (Pulmón) 98 % (Músculo) 70 %

(-) afín (der.)

(+) afín (izq.)

C

B 10

40

A 70

PO2 de tejidos

100

mmHG PO2

PO2 pulmones

Observamos en el gráfico anterior tres áreas: A, B y C.

A

: Ante una PO2 de 70 a 100 mmHg es un margen de seguridad, por el que si aumentara la velocidad de la sangre, disminuyendo el tiempo de exposición, se podría liberar el O2 igualmente de la Hb. Esto sucede en casos específicos como el ejercicio, la altura y la anemia. En la altura la presión atmosférica es menor (la columna de aire es menor) por lo que la presión parcial de cada gas es menor proporcionalmente. Las personas que nacen en la altura desarrollan mecanismos compensatorios, como el aumento de la superficie alveolo-capilar, aumento de glóbulos rojos y de hemoglobina en sangre, pero los deportistas que viven a nivel del mar y va a la altura a competirla realizar ejercicio intenso, suman a esta deficiencia, la de disminuir el tiempo de exposición de los gases por aumento del volumen minuto sanguíneo con lo que sienten disnea (sensación de falta de aire).

B

: En reposo y normalmente entre una presión de 10 y 70 mmHg de O2, se puede descargar todo el O2 hacia los tejidos.

C

: Esta es una zona que puede ser modificada con el entrenamiento. La Hb se oxigena más por una adaptación al ejercicio crónico. La curva se corre a la izquierda, es decir que la Hb se vuelve más afín, lo que dado el caso de ejercicio, aumenta el margen final de seguridad. 59


Esto tiene importancia pues la producción final de energía (ATP) dependerá de la oxidación (o sea la mezcla de O2) con los nutrientes que llegan a las células musculares. A mayor llegada de O2, mayor posibilidad de oxidación.

4. Extracción Es la última etapa y depende del gradiente de difusión capilar-tisular. Si la PpO2 capilar es de 100 mmHg y la tisular (muscular) en reposo es de 30 y en ejercicio es de 10 mmHg, el gradiente va a variar entre 70 y 90 mmHg. Si la PCO2 capilar es de 40 y la muscular en reposo de 50 y en ejercicio de 70, el gradiente de difusión será entre 10 y 30 mmHg. Debido a que el CO2 es muy difusible, no necesita tanta diferencia de presión para su gradiente. O sea que eliminamos con más facilidad el CO2.

alvéolo

arteria

PO2 = 100 PCO2 = 40

PO2 = 0 a 40

PO2 = 104 vena

PCO2 = 40

músculo

PO2 = 40 PCO2 = 47

PCO2 =48

Espirometría Como vimos anteriormente, la ventilación puede graficarse. Se mide con un aparato llamado espirómetro que evalúa las diferentes capacidades ventilatorias. 60


Luego con ellas se pueden realizar fórmulas que nos otorgan datos importantes en la evaluación de una persona realice o no actividad física, (parámetros respiratorios). Existen espirómetros de campana y otros que analizan directamente la composición del aire en forma computarizada.

Parámetros respiratorios VO2: Es el consumo de oxígeno. Mide la diferencia de concentración del O2 entre el aire ambiental y el espirado. Se supone que esta diferencia es lo que quedó en el organismo. El espirómetro analiza la concentración de O2 del aire que espira el sujeto y se la resta a la concentración de O2 del aire ambiental. Es decir que lo que el sujeto finalmente consume de O2 dependerá de la ventilación, de la circulación o transporte sanguíneo, y de la extracción del tejido muscular, como hemos visto anteriormente. Cualquier problema ventilatorio (asma o fumador), de transporte (anemia), o de extracción (disminución de células o mitocondrias en sujetos no entrenados) me darán como resultado una disminución del VO2 máximo. Supongamos que ventila por respiración completa 500ml en reposo. Si su frecuencia respiratoria es de 12 por minuto, moviliza 6 litros de aire en un minuto cuando está en reposo. Si calculamos que el VO2 e en reposo es de 3,5 ml/kg/min (1 MET), y el sujeto pesa 70 kg, su VO2 sería de 70 x 3,5 = 245 ml/min. Entonces si ventila 6 litros (6.000 ml) de aire por minuto, para consumir 245 ml de O2, la pregunta sería ¿cuánto aire debe mover para consumir 1.000 ml (un litro) de O2? si 245= 6.000 ml, 1.000 ml = 6.000 x 1.000 dividido 245= 24.490 ml o aproximadamente entre 24 y 25 litros de aire. VCO2: Es el CO2 del aire espirado comparado con el del aire ambiental (mide el CO2 que produce el organismo). Recordemos que el CO2 lo produce cada célula como producto final del metabolismo celular. CR: Es el cociente respiratorio que surge de la siguiente fórmula:

CR = VCO2/VO2

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Representa el tipo de combustible que se utiliza. Si su valor es cercano a 1 el combustible utilizado es carbohidrato y si es cercano a 0,7 son ácidos grasos. Tiene factores de error que pueden alterar los resultados, por ejemplo si se hiperventila por nerviosismo, o por falta de entrenamiento, como el CO2 es más difusible se acerca a 1. Esto tiene que ver con la cantidad de O2, e Hidrógenos que tienen las grasas y los carbohidratos para que el producto final consuma más O2 o produzca más CO2 y varíe el VO2 y el VCO2 de su fórmula. CRM: Es la Capacidad respiratoria máxima. Se le solicita al sujeto que hiperventile por 15” y se calcula cuánto ventila en un minuto. Lo normal es que de 140 litros/min. Va a variar según el sujeto esté entrenado, que no sea fumador o tenga problemas ventilatorios. VEF: es el volumen espiratorio forzado. Se solicita al sujeto que luego de una inspiración máxima, exhale profundamente. VEF 1”: También denominado índice de Tiffenau. Es el volumen de espiración forzada en el primer segundo. Luego de una inspiración máxima se le pide que espire lo más rápidamente el aire. Esto es útil para diagnosticar asma donde lo que cuesta es “sacar“ el aire de los pulmones en la unidad de tiempo. Lo normal es que sea el 80% de la CPT (capacidad pulmonar total) en sujetos de 25 años. O sea que si la CPT es de 5 litros el VEF1 sería de 4,2 litros. Es mayor en deportistas y luego disminuye progresivamente con la edad. Puede estar disminuido en asmáticos. Flujo Medio Máximo Espiratorio (FMME): Consiste en medir dentro de la misma prueba del VEF1 la capacidad espiratoria entre el 25% y el 75% desde el inicio hasta la espiración máxima. Luego se ve por segundo y su valor es de aproximadamente 4 litros. FMME25-75% = X litros / Segundos VEF % 0 25 50 75 100 Segundos 62


Curva Flujo-Volumen: Se pide al sujeto que realice una inspiración máxima y luego una espiración forzada, pero esta vez no se grafica en el tiempo (segundos), sino el flujo de aire respecto del volumen total. El flujo de aire representa lo que pasa desde los alvéolos hacia el exterior, y el volumen representa la capacidad de la vía aérea. Esto puede servir para diferenciar una persona que tiene un problema obstructivo (falta de elasticidad pulmonar) con otro que posee un problema restrictivo (asmático al que le cuesta sacar el aire hacia afuera). Ambos poseen la CPT disminuida, pero al obstructivo le cuesta en general, y al asmático le cuesta sacar la última parte de la CPT. CPT (normal)

Flujo

Obstructivo Asma

Volumen

Equivalente Ventilatorio: Es igual a una fórmula que lo representa de esta manera:

EqV = VO2/VP La ventilación pulmonar aumenta hasta un determinado límite en el cual aumenta mucho más. Esto es un umbral. Es decir que hiperventila para eliminar el exceso de CO2 pero no por eso aumenta el VO2. Recordemos que el CO2 es más difusible que el O2. Lo podemos graficar de la siguiente manera: VP

Umbral

60%

VO2 63


Hasta el 60% de la intensidad de ejercicio (del VO2 máximo) la ventilación aumenta linealmente al VO2, luego la VP aumenta logarítmicamente.

Control de la RESPIRACIÓN El control de la respiración es el único sistema que puede ser regulado de ambas maneras: 1. Involuntario 2. Voluntario 1. A nivel involuntario, los centros respiratorios se encuentran en el bulbo. De allí parte el estímulo por la médula espinal (asta anterior de la sustancia gris medular a nivel cervical alto) de donde parten los nervios frénicos derecho e izquierdo. Estos nervios son los que estimulan al músculo: Diafragma (que es el músculo respiratorio más importante y que posee fibras estriadas). Esto nos permite respirar sin tener que pensar en ello (Ej. al dormir). 2. El control voluntario parte de la corteza cerebral y modifica sustancialmente la respiración. Podemos inhibir la inspiración momentáneamente (especialmente al hablar, reír, toser, etc.). La función básica de la respiración es mantener el oxígeno constante en sangre para ser utilizado por los tejidos y eliminar dióxido de carbono. La inspiración se produce en forma activa, por la contracción del músculo diafragmático (músculo que relajado posee una concavidad hacia el tórax, ya que separa tórax de abdomen) y que al contraerse se horizontaliza, arrastrando consigo las pleuras pulmonares y por presión negativa expande las bases de los pulmones. La presión negativa ejercida en reposo se calcula en -2,5 mmHg pero en el ejercicio -30 mmHg. El diafragma durante el reposo puede descender 1,5 cm, pero en el ejercicio puede hacerlo en 7,5 cm. Esto produce la distensión alveolar con la consiguiente entrada de aire. El diafragma está, como dijimos, separando tórax de abdomen. Es un músculo horizontal, inervado por el nervio frénico. Existe un frénico derecho y otro izquierdo que inervan cada lado respectivo del mismo músculo diafragmático. Generalmente solo usamos este músculo para la inspiración, pero si tuviéramos alguna obstrucción, para hacer más fuerza se encuentran otros músculos inspiratorios accesorios llamados intercostales, el serrato mayor, 64


el pectoral, escalenos, esternocleidomastoideos y los dorsales. Todos mancomunadamente tratan de ensanchar la caja torácica. En el ejercicio al necesitar más aire ponemos en juego estos músculos accesorios también.

En síntesis La espiración se produce pasivamente, durante el reposo, pero durante el ejercicio existen los músculos accesorios que pueden ayudar en forma activa (intercostales, esternocleidomastoideo, serratos, abdominales superiores, pectorales, dorsales, etc.). También en el asmático, la espiración es activa. La inspiración pasiva la podemos imaginar como lo que sucede al extraer sangre con una jeringa. Al tirar del émbolo de la misma, generamos una presión negativa que hace que la sangre penetre en la cavidad de la misma. De la misma manera el diafragma arrastra los pulmones hacia abajo al “chupar“ las pleuras que recubren el pulmón, permitiendo que se llene de aire sus cavidades. La presión negativa generada al ensanchar la jaula torácica tiene efecto de “bomba aspirativa”. Al llenarse del aire atmosférico, los pulmones pueden realizar la hematosis o intercambio gaseoso, o sea aprovechar el O2 en la inspiración y eliminar el CO2 en la espiración. La distensibilidad pulmonar o Compliance pulmonar es una propiedad importante pues será lo que limite al pulmón para cargarse del mayor aire posible. Al tratar de inflar un globo, existe una resistencia a la entrada de aire llamada elástica. Si trato de inflar un globo con un tubo previo, se le suma a esto otra resistencia no elástica. De la misma manera la resistencia elástica está dada por la distensibilidad o compliance pulmonar y la no elástica está dada por la vía aérea. A esto hay que agregarle que por ejemplo, si existe una faja sobre el tórax, el pulmón podrá distenderse menos con cada respiración, con lo que la ventilación se verá disminuida. Esto puede suceder al usar fajas con el propósito de transpirar, lo que no es efectivo ni conveniente. Igualmente si alguien se fractura algunas costillas, el dolor hará que el pulmón no se distienda correctamente, disminuyendo la entrada de aire. Ídem ante el aplastamiento, por ejemplo por un derrumbe o por el volante de un auto tras un choque. Los alvéolos están dispuestos de manera tal que cuando uno se colapsa, distiende al vecino traccionando el tabique y sobre distendiéndolo en forma compensatoria. Esta influencia hace que se sincronice la insuflación de los alvéolos. 65


En el siguiente gráfico observamos como el diafragma, al inspirar, se horizontaliza y desciende arrastrando consigo a los pulmones (por presión negativa): inspiración (contracción del diafragma)

espiración (relajado el diafragma)

diafragma

Existen reflejos de Inflación y Deflación (llamado de HeringBreuer): si el pulmón se infla, se dispara en forma refleja la espiración, y si el pulmón se desinfla, se ve favorecida la inspiración. Este reflejo es poco importante cuando el sujeto respira e reposo, pero pasa a tener más predominancia cuando se realiza ejercicio. Las sustancias nutritivas son degradadas en el organismo para obtener energía. Es decir, necesitan oxígeno para metabolizarse (procesos aeróbicos). Hay momentos en los que no se usa oxígeno (procesos anaeróbicos). En ambos casos y especialmente más en los procesos anaeróbicos, se producen productos del metabolismo que son el ácido láctico y el CO2 (entre otros). Estos productos acidifican el medio interno, la sangre. Esto disminuye el pH del medio interno y se estimula la ventilación para que el CO2 pueda ser eliminado por la respiración. (El pH es el grado de acidez del medio interno). ¿Cómo se regula esto? Hay quimiorreceptores (pequeños órganos receptores de estímulos químicos, como lo son a la disminución de O2, el aumento de CO2 o 66


la disminución del pH) que están ubicados en el bulbo (sistema nervioso central) y otros ubicados en la Aorta y las carótidas (arterias principales) que mandan información al centro respiratorio del cerebro para aumentar la frecuencia respiratoria y el volumen respiratorio y así eliminar rápidamente el CO2 y obtener oxígeno cuando el organismo así lo requiera. Ej.: durante el ejercicio. (Gráfico página 69). O sea que al aumentar el CO2 de la sangre o al disminuir el pH por la producción de ácidos (situación de ejercicio físico), los quimiorreceptores provocan el aumento de la ventilación para compensar la situación.

Es por eso que hiperventilamos durante el ejercicio y lo seguimos haciendo postesfuerzo, hasta que se normalice el pH.

A la vez existen mecanorreceptores (receptores mecánicos ubicados en los músculos llamados “husos neuromusculares” que al estimularse mandan señales al área apnéustica central (que aumenta la ventilación pulmonar). (Página 69) En realidad el llamado centro respiratorio son grupos neuronales que se organizan en el bulbo (zona del tracto solitario y del nervio ambiguo) y la protuberancia (zona de Botzinger y zona neumotáxica). El área neumotáxica es la responsable del ritmo respiratorio, ya que inhibe la inspiración en forma cíclica. Ubicada a nivel dorsal del bulbo y del complejo Botzinger. El área apnéustica es responsable de la ventilación pues estimula la inspiración (ubicada a nivel ventral del bulbo). La actividad inspiratoria, se produce por actividad rítmica de células marcapaso involuntarias, o por actividad excitatoria central. En resumen: tanto los estímulos de los husos neuromusculares, como la corteza cerebral (voluntad) y los estímulos químicos de la sangre que estimulan a los quimiorreceptores de algunas arterias, son los principales detonantes de la respiración. Éstos estimulan directamente a los centros respiratorios que se hallan en el bulbo. El bulbo a través de una motoneurona se dirige al asta posterior de la sustancia gris de la médula espinal (cervical alta) y desde allí se organiza el nervio frénico que sale por una raíz ventral medular hacia el diafragma. El código 67


de información es a través de señales bioeléctricas (potenciales de acción) produciendo la liberación de acetilcolina (neurotrasmisor químico contenido en las vesículas presinápticas) y esto se une a los receptores de la membrana celular de las células diafragmáticas (receptores nicotínicos) desencadenando el mecanismo de contracción diafragmática. Luego se activan las neuronas postinspiratorias del centro Botzinger (les llega la información por el nervio Neumogástrico o Vago, o par X) a partir de la distensión de los pulmones que genera estímulos en los husos neuro-musculares. El efecto es la espiración pasivamente ya que esto inhibe toda actividad inspiratoria. Recordemos que el SNC consta de los hemisferios cerebrales, el cerebelo (son centros superiores), del diencéfalo (formado por el tálamo, hipotálamo), del tronco encefálico (formado por el mesencéfalo, protuberancia y bulbo) que continúa con la médula espinal (cervical, dorsal, lumbar y sacra). Cualquier interrupción de esta vía hasta la zona cervical provocaría un paro respiratorio. Ejemplo, al seccionar el frénico, o el bulbo (por fractura de las vértebras cervicales superiores) o al inyectar curare (veneno que utilizaban los indios en sus flechas para cazar animales) ya que bloquea la acción de la acetilcolina sobre los receptores nicotínicos. ¿Qué es la tos? Es una inspiración profunda seguida por el cierre de la glotis para continuar con una espiración forzada y violenta que tiende a eliminar cuerpos extraños o estímulos alérgicos o infecciosos, que la generan. Esta información viaja por el nervio vago (par X). ¿Qué es la broncoconstricción? Es la reducción del diámetro de los bronquios que generalmente es causada en forma refleja para evitar que un cuerpo extraño o alérgeno penetre a las vías respiratorias. El músculo liso de las vías aéreas, es regulado por el SNA parasimpático (por acción de la acetilcolina sobre los receptores muscarínicos), pero a su vez es compensado por la acción simpática de la adrenalina broncodilatadora sobre los receptores beta2. Podemos ver mediante el siguiente cuadro sinóptico, de que manera las vías aferentes estimulan la ventilación para compensar los posibles cambios producidos por el ejercicio físico. 68


CONTROL DE LA RESPIRACIÓN

corteza cerebral

PCO2 - PO2 - PH

husos n-m

CENTRO RESPIRATORIO

Motoneuronas inspiratorias

Diafragma

REGULACIÓN DE LA RESPIRACIÓN Vías aferentes

A) Quimiorreceptores

B) Propioceptivos

•·Periféricos (30%): más sensibles al O2 de la sangre arterial (carotídeos y aórticos)

(huso n-m, o mecanorreceptor)

•·Centrales (70%): más sensibles al CO2 y pH del LCR (zona ventral del bulbo)

El miocardio al contraerse +

Los músculos al respirar +

LCR= líquido céfalo raquídeo. 69


Si la PCO2 aumenta o el pH disminuye, se producirá aumento de la ventilación para eliminar el CO2 y disminuir la acidez. Si la PO2 disminuye a menos de 60 mmHg en sangre, solo los receptores periféricos lo detectarán (aórtico y carotídeos), y aumentarán la ventilación para lograr una mejor saturación con la hemoglobina. CENTRAL

A) CORTEZA (e hipotálamo)

B) PROTUBERANCIA Y BULBO

Voluntario •·área prefrontal (+) •·área límbica (-)

Involuntario área neumotáxica (-) Ritmo área apnéustica (+) Inspiratoria

El control voluntario que rige durante la fonación, la risa, el llanto o la hiperventilación que se realiza antes de la apnea (buzos) pueden producir alteraciones importantes en los gases sanguíneos. Esta vía va directamente desde la corteza del cerebro, por vía piramidal espinal hacia el diafragma.

Ventilación durante el ejercicio continuo Durante el ejercicio físico continuo, por ejemplo un trote, existen distintas etapas ventilatorias que veremos en el próximo gráfico. CO2

6

3

meseta 4

5

Vp

pH

2 1 Reposo Inicio 70

Intensidad

Fin


1) Hiperventilación anticipada al ejercicio. Se cree que por estímulo cortical (el cerebro ya sabe que va a realizar actividad y aumenta su ansiedad o estrés) con lo que se aumenta la frecuencia y profundidad respiratoria antes de comenzar la actividad física. 2) Apenas comienza el movimiento, los husos neuromusculares producen mayor hiperventilación. 3) La PCO2, el PO2 y el pH a través de los quimiorreceptores regulan la ventilación acelerándola más aún. 4) En la meseta es porque se logra un estado estable respiratorio (ritmo muchas veces preconocido por el deportista y que le da cierta “comodidad” al continuar el ejercicio en esa misma intensidad). 5) Si aumenta la intensidad, vuelve a aumentar el ritmo respiratorio, pues debe volver a adaptarse al cambio bioquímico en su sangre. 6) La hiperventilación que sucede postejercicio se debe al tiempo que necesita el deportista para eliminar el CO2 producido y para regularizar el pH disminuido aún terminado el trabajo físico, por eliminación de hidrogeniones y remoción del lactato (el tiempo será menor en el sujeto más entrenado). Posiblemente la “puntada de costado” que se experimenta al iniciar el ejercicio, sea por el trabajo anaeróbico al que se somete al mismo músculo diafragmático hasta que se redistribuye el flujo sanguíneo. Debemos mencionar que los movimientos de las articulaciones durante la actividad física, producen en forma refleja un aumento de la ventilación respiratoria. Esto tiene importancia e interdependencia, ya que si a la inversa una persona ventila más por consumir bicarbonato (como ayuda ergogénica), se produce mayor hiperventilación y puede afectar la biomecánica de la carrera. Es por eso que el uso de modificadores del pH (bicarbonato y aspartato de sodio o de potasio) si bien están permitidos por el COI (Comité Olímpico Internacional), no se sabe hasta que punto benefician o no en los resultados finales de una carrera. Generalmente luego de un trabajo predominantemente anaeróbico, por ejemplo correr 400 u 800 metros, el deportista realiza flexión coxofemoral, relajando el torso hacia delante en flexión profunda. Esto 71


podría ser para favorecer a los músculos respiratorios quitándoles la carga gravitatoria. Y muchas veces los vemos realizando la posición de Trendelemburg (acostados elevando las piernas), para favorecer el retorno venoso.

¿Qué sucede postejercicio? Cuando comenzamos una actividad física, obtenemos energía de los diferentes sistemas. Debido a que nuestro metabolismo es especialmente aeróbico, depende de la oxidación de los nutrientes y por ende del O2 que consumen nuestras células. Y finalmente el metabolismo anaeróbico, o sea aquel que produce energía sin utilizar el oxígeno, se restituye al finalizar el mismo también con oxígeno. Cuando un sujeto corre, hiperventila (respiración más amplia, profunda y frecuente) para proveer de O2 a las células y así poder oxidar los nutrientes en la mitocondria y obtener de esa reacción ATP (moneda energética).Todo esto sucede por los mecanismos bioquímicos anteriormente nombrados. Cuando deja de correr, sigue hiperventilando por unos minutos más. Es lo que algunos autores denominan “deuda de O2”. Significa que se genera energía (ATP) por otros sistemas que no dependen del O2 y a pagar por el sistema oxidativo finalmente (por eso la hiperventilación aunque el ejercicio hubiera terminado). Se sabe que el ATP se regenera DURANTE el ejercicio, aunque muchas veces no en la cantidad adecuada. Éste es el motivo por el cual podemos hacer un pique final de velocidad máxima luego de un trote largo. Si bien utilicé al ATP preexistente en la célula muscular para arrancar el ejercicio, el sistema oxidativo lo va reponiendo en la medida que se usa, lo mismo sucede con el lactato que se remueve mucho más intraejercicio, que al final de un ejercicio como se pensaba antiguamente. Al comenzar el ejercicio, aumenta la temperatura, pero al finalizarlo, aún continúa aumentada y el exceso de calor debe eliminarse ya que el hombre es Homeotermo (funciona correctamente dentro de un rango de temperatura). Si hace frío genera más calor tiritando y si hace calor trata de vasodilatar la piel para que la sangre este más en contacto con el exterior y poder difundir el calor hacia fuera del cuerpo. Algunos autores consideran que la hiperventilación es provocada por el desacople de la cadena respiratoria mitocondrial producida por la hipertermia. Esto es muy discutido pues si no deberíamos dejar de proveer O2 a las células cuando tenemos fiebre por otros motivos (infecciones, etc.) 72


La teoría se basa en que la eficiencia energética de los alimentos, la cual es del 40% (y el 60% se pierde en calor). Comprenderemos que la producción de calor es importante y se vuelve más relevante si necesita obtener más energía de esos alimento en las células que trabajan por ejemplo durante un ejercicio físico. Ese calor queda circulando por la sangre y pugna por ser eliminado. El tiempo que tarda el organismo en deshacerse del calor excedente, es el mismo que tarda en reacoplar la cadena respiratoria (proceso mitocondrial) y volver al estado de equilibrio iónico (potencial de reposo de las membranas). Esto necesita ATP y sería por eso que hiperventilamos postejercicio. Creo que sería más importante tener en cuenta que todos los sistemas del organismo y no solo los metabólicos, se van readaptando con una velocidad progresiva, al comenzar como al finalizar el ejercicio por lo que es lógico que “sucedan“ al inicio y al final del mismo. O cada vez que se cambia la velocidad o el tipo de ejercicio. No somos una máquina que funciona automáticamente con el prendido de un botón. Se necesita tiempo para activar las hormonas y los mensajeros químicos (entre ellos neurotransmisores) que pondrán en funcionamiento todo el complejo hormonal, nervioso y bioquímico del organismo. Éstos mandan sus mensajes a los sistemas cardiovascular y neuromuscular. Al finalizar el ejercicio aún debemos desactivar éstos mismos mecanismos y aparte eliminar el calor excedente. Aparte las enzimas oxidativas deben reordenarse para adaptarse nuevamente al reposo. Sería como un steady state de la “vuelta a la calma”. El desacople de la cadena respiratoria sería producido por: •·Hipertermia •·Aumento de catecolaminas (adrenalina y noradrenalina) •·Aumento de hormonas tiroideas (que aumentan durante el ejercicio y elevan el metabolismo basal) •·Aumento de radicales libres (peroxidasa lipídica) debido al stress celular al que es sometido durante el ejercicio. Pero el mismo organismo produce a la vez antioxidantes. Respecto de este tema aún no hay trabajos científicos prospectivos y comparativos que prueben que el uso de antioxidantes nutracéuticos (como las vitaminas A, C y E) mejoren la performance o alarguen la vida de los sujetos. De hecho, hay trabajos que demuestran que no hay diferencias significativas respecto de su no uso. 73


Todo esto sucede durante el ejercicio físico. Pero deberíamos tener en cuenta que suceden muchas otras cosas más que podrían ser motivo de la hiperventilación postejercicio, como por ejemplo la disminución del pH, el aumento del lactato, el aumento del CO2 (con la subsecuente estimulación del centro respiratorio) y que llevan un tiempo para remover. A mayor nivel de entrenamiento, más rápidamente es la vuelta a la calma y más soporta el sujeto estos cambios bioquímicos en plasma tolerante. Recordemos que un deportista es más eficiente en general. Así como disminuye la FC en forma gradual y no repentina, así se regulariza la frecuencia respiratoria. Y no solamente debemos acusar a la hipertermia de esta adaptación. En el próximo gráfico veremos lo que sucede con la ventilación desde el inicio hasta el final del ejercicio contínuo y sin variar la velocidad. Surgirán muchas nuevas teorías acerca de los motivos de este patrón de comportamiento.

Meseta

Ventilación

Inicio

Final

En síntesis Seguimos hiperventilando, luego de finalizado el ejercicio, por la velocidad en que tarda el cuerpo en readaptar sus sistemas nuevamente a otro estado. Igualmente cuando comenzamos el ejercicio, el cuerpo se toma su tiempo para adaptarse. Al igual que cuando variamos la velocidad o el tipo de ejercicio. Esto es debido a que las señales (hormonas, neurotrasmisores, químicas) tardan un tiempo en provocar la respuesta adaptativa y la “vuelta a la calma”.

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¿Qué es el enfisema pulmonar? Es el estado patológico funcional u orgánico que se caracteriza por distensión y ruptura de los alvéolos pulmonares, disminuyendo así la superficie de hematosis o intercambio de gases. La causa más común de este estado patológico es el cigarrillo. Pero también puede ser muchos años de asma o bronquitis crónicas. Esto aumenta el espacio muerto (Em), o sean zonas ventiladas no perfundidas. Y es perjudicial, ya que hace menos eficiente a los pulmones para ventilar y poder así obtener O2 y eliminar CO2. El asma es genética, pero los desencadenantes pueden ser ambientales y múltiples (desde el aire frío, medicamentos, polen o alérgenos y hasta el mismo ejercicio). Se caracteriza por tener edema de la pared bronquial, broncoconstricción e hipersecreción de mucosidad; lo que al disminuir la luz dificulta la espiración que debiera ser pasiva. Se retiene aire dentro del alvéolo con lo que la hematosis se ve alterada. Todo esto trae dificultad respiratoria (disnea), roncus y sibilancias al respirar. En casos más severos cianosis (coloración azul de piel y mucosas). Una prueba interesante dentro de la espirometría para realizar un buen diagnóstico de asma es la prueba VEF1” (ver en pruebas de espirometría arriba). Normalmente un sujeto debe poder sacar de sus pulmones el 75% del aire inspirado en el primer segundo, si esto sucede en más (Ej.: 4” es diagnóstico de asma). O sea que el asma se caracteriza por problemas en la salida del aire desde los alvéolos (no de entrada). Los ataques de asma pueden desencadenarse por razones emotivas psicológicas, por alergias a distintos agentes o por el mismo ejercicio, pero solo en las personas que padecen esta enfermedad genéticamente predeterminada. Y no todos los sujetos asmáticos padecen asma por el ejercicio. Y muy lejos de prohibir el ejercicio en sujetos asmáticos, se deben prescribir para mejorar su condición. Recomendaciones para sujetos que padecen del asma por el ejercicio:

•·Realizar una buena entrada en calor en ambiente húmedo y cálido (cerrado). Pues una vez que la adrenalina produzca su efecto broncodilatador y vasodilatador, habrá menor riesgo de desencadenar una crisis. Los bronquios tienen receptores alfa (broncodilatadores) y beta2 (broncoconstrictores). 75


•·Natación, acuerobics, watter polo y nado sincronizado, son algunos de los deportes ideales para estas personas. •·Si es necesario el médico indicará la medicación correspondiente antes o durante el ejercicio. Por lo general ésta es un broncodilatador por vía aérea (Ej.: salbutamol o terbutalina, o clembuterol) que son beta2 estimulantes, pero pueden poseer un leve efecto beta1 (aumento de la frecuencia cardiaca que habrá que tener en cuanta en estos deportista a la hora de entrenar). Excelentes nadadores han surgido luego de indicarles que realicen ejercicio en un ambiente climatizado por padecer asma infantil.

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Preguntas de autoevaluación 1) ¿Cuáles son las etapas respiratorias? 2) ¿Qué es la hematosis? 3) ¿Qué gas es más difusible, el CO2 o el O2? 4) ¿A qué se denomina Espacio muerto? 5) ¿Qué significa y debido a que se produce lo que antes se denominaba deuda de O2? 6) ¿Cuáles son las recomendaciones que se le dan a un deportista que va a competir en la altura? 7) ¿Qué se le recomienda a un sujeto que hace asma durante el ejercicio? 8) ¿Qué es el volumen corriente y cuánto aire moviliza? 9) ¿Qué es el Volumen de reserva inspiratorio y espiratorio y cuánto aire movilizan cada uno? 10) ¿Cómo se controla la respiración?

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Capítulo III

Sistema Cardiovascular La función del aparato cardiovascular es la de transportar la sangre a los diferentes tejidos. Y con el tejido sanguíneo llevar O2, CO2 y nutrientes. También ayuda a regular la temperatura corporal, al dilatar los capilares de la piel para que el calor producido en las mitocondrias de cada célula pueda a través de la sangre ser evaporado hacia el medio externo. Y de alguna manera también ayuda a regular el pH del medio interno, que tiende a acidificarse, producto de las reacciones metabólicas, pero a través de la circulación sanguínea por el sistema de filtración glomerular (renal) eliminar los ácidos por orina. Este sistema consta de un corazón y vasos: Corazón

Sistema cardiovascular

Vasos

Es la bomba impelente.

Arterias

Llevan sangre del corazón a los tejidos. Son transportes de alta presión.

Venas

Traen sangre de los tejidos al corazón. Son transportes de baja presión (capacitancia).

Capilares

Son los vasos más pequeños e intermediarios entre arterias y venas. Sus finas paredes permiten el intercambio de nutrientes y gases. 79


El corazón

Vena cava superior

Aurícula derecha

Arteria aorta Arteria pulmonar

Aurícula izquierda

Válvula tricúspide

Ventrículo derecho

Vena cava inferior

Válvula mitral

Ventrículo izquierdo

El corazón es un órgano del sistema cardiovascular, cuya función es mandar sangre a través de arterias a todo el organismo. Trabaja como una bomba impelente de sangre, recibiéndola desde las venas provenientes de todos los tejidos del organismo y enviándola por arterias hacia los mismos, luego de un proceso de depuración pulmonar (que consiste en cargarse de O2 y eliminar CO2). El corazón se divide en cuatro cavidades: 2 aurículas y 2 ventrículos (derecho e izquierdo respectivamente). Tiene dos válvulas sigmoideas (Aórtica izquierda y pulmonar derecha) y otras dos válvulas aurículoventriculares (mitral izquierda y tricuspídea derecha). Para que el corazón pueda impeler la sangre hacia el cuerpo, debe contraerse y lo hace automáticamente a través del sistema de conducción (también llamado cardionector). El corazón si bien funciona como un todo, se divide en derecho (quien se ocupa de la circulación pulmonar) y el corazón 80


izquierdo (quien se ocupa del resto del cuerpo). Fisiológicamente funcionan como 2 corazones, pero al estar unidos por el tabique interauricular e interventricular, se contraen como una unidad siendo de esta manera más económico y eficiente para nuestro organismo. El corazón está recubierto de una membrana externa llamada pericardio, que envuelve y protege al mismo. A su vez está constituido por una capa de músculo estriado involuntario, llamada miocardio; y por dentro por una capa interna llamada endocardio.

Sistema cardionector Es un sistema de fibras nerviosas que tienen ritmo propio y que posibilita al corazón contraerse rítmica y automáticamente. Sus fibras o células nerviosas poseen un potencial de reposo eléctrico, que automáticamente se excita para contraer al miocardio. El miocardio o músculo cardiaco a su vez está formado por fibras musculares estriadas y puentes intercalares mediante los cuales una célula excita a sus vecinas en forma de efecto dominó. Cuando este orden se altera se produce una patología llamada fibrilación. El sistema cardionector tiene un marcapaso principal formado por células automáticas que se excitan rítmicamente solas, llamado nódulo sinusal. El ritmo de despolarización en reposo es de aproximadamente 60 a 70 veces por minuto (frecuencia cardiaca). De allí parten fibras nerviosas conectoras hacia un segundo nódulo llamado aurículoventricular de donde, a su vez, parten fibras hacia el corazón izquierdo y derecho las que se conocen como Haz de His y de estos haces parten otras ramas llamadas llamadas Purkinje que llegan a todas las células cardiacas. Cuando el corazón toma el ritmo del nódulo sinusal, se lo denomina “ritmo sinusal”, que es normal y es el que leemos en el informe de un ECG (electrocardiograma).

Resumen sinóptico de Hiz

(1) Nódulo sinusal (2) Nódulo aurículoventricular (4) Fibras de Purkinje.

(3) Haz

Esta despolarización o corriente sucede en forma ordenada desde el nódulo sinusal que se encuentra en la pared interauricular, hacia la base del corazón donde terminan las fibras de Purkinje. El 81


nódulo sinusal se encuentra en el tabique o septum interauricular y luego el segundo nódulo más cerca de los ventrículos y es ésta la razón por la cual primero se contraen las aurículas y luego los ventrículos. Esta forma ordenada de contracción del corazón es el ciclo cardiaco. Como es una actividad eléctrica puede ser registrada por el electrocardiograma. El ECG transforma en un dibujo la actividad eléctrica que se sucede en forma ordenada del corazón. Es decir que primero se contraen las aurículas derecha e izquierda, luego los ventrículos derecho e izquierdo. Y esto tiene una razón de ser, ya que la sangre que viene por las venas entra a las aurículas primero, y luego pasa a los ventrículos. Es allí donde se cierran las válvulas aurículoventriculares para que al contraerse los ventrículos la sangre pase hacia las arterias (y no haya flujo retrógrado). Hoy en día pueden verse estos flujos por un ecocardiograma doppler y evaluar que funcionen correctamente. Detectar cualquier anomalía y tenerla en cuenta para el examen médico obligatorio previo a cualquier actividad deportiva. Es decir que cada ciclo cardiaco o sea cada latido, se puede registrar con un aparato llamado electrocardiógrafo que con distintos electrodos colocados en el cuerpo realizan un dibujo similar al siguiente:

onda P

onda QRS

onda T

La onda P representa la despolarización (contracción o sístole) de las aurículas. La onda QRS representa la despolarización o contracción de ambos ventrículos derecho e izquierdo que se sucede junto con la repolarización (dilatación o diástole) de las aurículas, y la onda T representa la repolarización o diástole ventricular. Como hemos visto la sístole ventricular sucede simultáneamente con la diástole auricular. Esto significa que mientras los ventrículos se contraen para enviar la sangre hacia fuera del corazón, las aurículas se están dilatando para llenarse con sangre que viene del cuerpo. 82


Cada latido es un ciclo cardiaco completo. Si colocamos un estetoscopio en la zona cardiaca podremos escuchar por cada latido dos ruidos. El primer ruido es más fuerte y es causado por el cerrado de las válvulas aurículoventriculares (mitral y tricuspidea) y el segundo es el cerrado de las válvulas sigmoideas (aórtica y pulmonar). Entre estos ruidos deben existir silencios normalmente. Ciertas patologías pueden estenosar las válvulas (disminuyendo su luz) o abrirlas más de lo suficiente (prolapso), con lo que no se cierran correctamente (insuficiencia valvular) y así la sangre no puede eyectarse correctamente. Estas patologías (estenosis o insuficiencia valvular) producen ruidos y soplos característicos en el lugar de los silencios del ciclo.

Ciclo Cardiaco Es la sucesión ordenada de fenómenos mecánicos que se realizan en el corazón. 1. Sístole auricular (onda P): Se cierran las válvulas sigmoideas y se abren las aurículoventriculares. Se contrae la aurícula y manda la sangre a los ventrículos. 2. Sístole ventricular (onda QRS): Se cierran las válvulas aurículoventriculares y se abren las sigmoideas. Se contrae el ventrículo y la sangre del ventrículo se dirige a la aorta y arterias pulmonares. La diástole auricular se produce en este período, razón por la que no se dibuja en el ECG. 3. Diástole ventricular (onda T): Se relajan los ventrículos y el corazón se llena nuevamente (con la sangre que proviene de las venas cavas y las pulmonares).

La diástole es más larga que la sístole, y se puede dividir en tres momentos: protodiástole, mesodiástole y telediástole. 83


Y la sístole que es más corta se puede dividir en protosístole, meso y telesístole. Durante la diástole ventricular se abre las válvulas aurículoventriculares, por lo que la sangre pasa de las aurículas a los ventrículos respectivos. Y durante la sístole ventricular se cierran las válvulas aurículoventriculares, con lo que inicialmente se aumenta la presión sin contraerse aún (“período isométrico sistólico”), para luego contraerse los ventrículos (“período de eyección“) se abren las válvulas sigmoideas respectivas para mandar sangre a las arterias Aorta y Pulmonar.

Ejercicio La telediástole es la que define cuánto volumen de sangre expulsará el corazón (Volumen de fin de diástole) y ésta depende del retorno venoso (o sea de la cantidad de sangre que vuelve de los tejidos por las venas). Para aumentar el “retorno venoso” hacia el corazón, se depende de los siguientes factores: •·Contracción de los músculos, por compresión directa. Las venas poseen válvulas que hacen que la sangre circule en una dirección y no en otra. Las venas de los miembros deben vencer aparte la fuerza de gravedad y es por esto que la presión intracavitaria de la aurícula derecha es “casi cero”. De esta manera la sangre que viene por las venas no tiene resistencia para ingresar a la aurícula. •·Presión aspirativa torácica, al inspirar el tórax genera presión negativa con lo que “chupa” todo lo que viene de afuera del tórax, colaborando así en el retorno de la sangre hacia el corazón. •·El SNA, el sistema nervioso autónomo ayuda en la redistribución del flujo sanguíneo enviando más sangre hacia el lecho venoso de los músculos que trabajan. •·El SNC, aumenta el tono muscular de los músculos entrenados. En reposo no todo el volumen de fin de diástole (telediástole) es expulsado. O sea que existe un volumen sistólico (que es la “fracción de eyección”), y un volumen residual (que es lo que queda en el corazón luego de la sístole). Y en reposo este volumen es del 30%. En ejercicio aumenta la fracción de eyección y disminuye el volumen residual. De esta manera hay más sangre en movimiento. 84


En síntesis y por lo que hemos descrito el EJERCICIO aumenta el retorno venoso y la fracción de eyección.

Esto provoca que haya más nutrientes y O2 disponible para los tejidos.

Grandes Vasos Aorta Arterias

manda sangre al cuerpo y cerebro, incluso alimenta al mismo corazón a través de las arterias coronarias (primeras ramas de la Aorta).

Pulmonares

manda sangre a los pulmones para que se oxigene.

Cava Inferior

recoge sangre desde el cuerpo cargada con CO2 y la lleva hacia el corazón.

Venas

Cava Superior

Pulmonares

recoge sangre del cerebro con CO2 y la lleva al corazón. traen sangre oxigenada de los pulmones al corazón.

Se llama árbol arterial a los vasos de alta resistencia que salen del corazón. Lo hacen con una presión denominada Tensión arterial. La presión o Tensión arterial va a depender del flujo sanguíneo y de la resistencia de las paredes del vaso. El flujo sanguíneo depende entre otros factores de la cantidad de sangre que pasa por ellos. Un sujeto deshidratado, tiene menor volemia (cantidad de sangre) y por consiguiente menor presión de sangre. Y un sujeto que consume más sal puede retener mayor cantidad de líquido en sus vasos. Y la resistencia depende del grosor de las arterias donde pasa esa sangre. A mayor 85


grosor, menor presión. Es por ello que los capilares son los vasos que más posibilitan el paso de los nutrientes y gases de la sangre hacia los tejidos o viceversa. Tienen menor diámetro y menor grosor en sus paredes. Por otro lado el grosor de las paredes de las arterias más grandes es mayor por lo que dificulta aún más ese pasaje. Las arterias se dividen en arteriolas y estas en capilares. Previa a la división en capilares, existen esfínteres precapilares que ayudan a disminuir o a aumentar el flujo sanguíneo en la redistribución del mismo, según la necesidad. Denominado proceso de redistribución del flujo sanguíneo. Tanto las arterias, como las arteriolas y los esfínteres precapilares poseen músculo liso regulado por el sistema nervioso autónomo (SNA) y factores locales. Los capilares no tienen capa muscular para favorecer el intercambio gaseoso y nutrición (capilar-celular).

arteria

capilar

arteriola esfínter precapilar

Las venas, como bien dijimos, son vasos de capacitancia, de baja resistencia. Pueden distenderse y albergar gran cantidad de sangre. De hecho contienen más del 50% de la sangre total (por ejemplo 2,5 litros de los 5 litros de volemia). Volemia es la cantidad de sangre total que posee un cuerpo. Nuestra volemia es de aproximadamente 5 litros, pero ante situaciones especiales (por ejemplo durante el ejercicio puede vasocontraer las zonas que menos necesitan y vasodilatar aquéllas que más lo requieren).

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Las venas también poseen músculo liso, para contraerse. Este músculo liso está regulado por el SNA, y así favorece el retorno venoso de la sangre hacia el corazón. Los músculos esqueléticos ayudan al contraerse a aumentar el retorno venoso. Para las várices no hay mejor venda que los propios músculos.

Recorrido de la sangre La sangre se dirige al corazón a través de las venas del cuerpo que se unen en dos venas principales (la cava superior y la cava inferior) que traen sangre sin oxigenar hacia la aurícula derecha; luego al ventrículo derecho que manda esa sangre por las arterias pulmonares al pulmón donde es oxigenada. Esta sangre oxigenada vuelve por las venas pulmonares a la aurícula izquierda; de allí pasa al ventrículo izquierdo para ser expulsada hacia la aorta (arteria madre que se divide en varias arterias que van a todo el cuerpo a llevar el oxígeno a los tejidos). Luego de descargar el oxígeno en los tejidos, las arterias convertidas en capilares, se vuelven a unir en vasos llamados Venas y éstas se unen convirtiéndose en las grandes venas cavas superior e inferior, completando así el recorrido. Es decir que el sistema cardiovascular es un sistema de vasos cerrado. Venas del cuerpo Sangre sin oxigenar

Sangre con oxígeno

Cavas

Superior Inferior

Aurícula derecha Ventrículo derecho Arteria pulmonar Al pulmón Venas pulmonares Aurícula izquierda Ventrículo izquierdo Aorta al cuerpo

A la circulación que depende del corazón izquierdo y que se dirige a todo el cuerpo se la denomina “circulación mayor” y a la que depende del corazón derecho “circulación menor” pues solo envía y trae la sangre a y de los pulmones. 87


Pulmón

Pulmón

Aurícula izquierda

Aurícula derecha

Ventrículo izquierdo

Ventrículo derecho Aorta

Vena hepática

Intestino

Hígado Vena cava inferior

Riñón Piernas

¿Qué significa cuando escuchamos que existe una insuficiencia cardiaca? Significa que el corazón no puede propulsar, correctamente, la sangre suficientemente de acuerdo a los requerimientos, hacia las arterias que irrigan los diversos tejidos. O sea es insuficiente para trabajar como bomba impelente. Esto puede ser debido a varias causas como la hipertensión arterial no tratada por mucho tiempo, la estenosis o insuficiencia de las válvulas, el enfisema pulmonar (fumadores crónicos o asmáticos) que producen hipertensión pulmonar, donde se “endurecen” las paredes alveolares, y la sangre que no puede seguir el sentido de la circulación ya descrito comienza a acumularse.

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Si hay hipertensión arterial, el corazón debe hacer más fuerza para expulsar la sangre hacia las arterias (ya que éstas están más contraídas y esto hace que al principio aumente el grosor de miocardio). Pero luego se dilata el ventrículo. O sea todo se manifiesta con fallas hacia atrás del sentido de la circulación sanguínea (flujo retrógrado). Si lo hace en el ventrículo izquierdo, luego lo hará en la aurícula izquierda y luego en las venas pulmonares (flujo retrógrado) causando aumento de la presión capilar pulmonar con salida del plasma hacia los alvéolos pulmonares que se llenan de líquido (edema agudo de pulmón). Es decir que el pulmón se llena de agua por diferencia de las presiones alveolar y capilar pulmonar, produciendo un paro respiratorio en los casos terminales (es en el estadío más grave de una insuficiencia cardiaca: el llamado “edema agudo de pulmón”) . Si la insuficiencia sucede en el corazón derecho se producirá flujo retrógrado en las venas del cuerpo causando edema de los miembros inferiores.

Regulación del sistema cardiovascular A) Mecanismos intrínsecos: •·La ley de Frank Starling dice que a mayor distensión de las fibras musculares cardiacas, mayor fuerza de contracción. Esto aumenta con la mayor llegada de sangre al corazón y asegura al organismo que toda la sangre que llegue sea expulsada para que no se estanque y haya flujo retrógrado. •·El Fenómeno de la escalera, consiste en el hecho de que el aumento de la frecuencia cardiaca aumenta la fuerza de contracción. El corazón interpreta que si aumenta la FC es porque se requiere mayor volumen minuto, con lo que aporta aumentando la fuerza. Esto es importante en la actividad física donde los requerimientos se ven aumentados. •·El reflejo de Bainbridge, que es el aumento de la FC en respuesta del aumento de la distensión de la aurícula derecha (por aumento del retorno venoso). Es decir que al llegar más sangre el corazón intenta eyectar todo aumentando la fuerza de contracción y la frecuencia cardiaca potenciándose éstas entre sí. 89


El corazón del deportista entrenado puede llegar a ser un 30% más musculoso (por hipertrofia de las fibras cardiacas, o sea por aumento del tamaño y no por hiperplasia o aumento del número de fibras). Este efecto se revierte progresivamente al dejar de entrenar, y es mayor en los sujetos que entrenan la resistencia (ya que el corazón se ve más forzado a trabajar cuando se requiere mayor demanda de O2 en los tejidos) respecto de los que entrenan en fuerza.

Esta hipertrofia del miocardio es excéntrica (es decir aumenta la pared junto con la cavidad cardiaca). La HTA aumenta en forma concéntrica (sin aumentar la cavidad), o sea el corazón se ve más dilatado. En reposo, el corazón extrae el 80% del O2 que pasa por las coronarias, a diferencia que el músculo esquelético que extrae aproximadamente el 40%. Si se realiza una actividad física, el margen de extracción del O2 cardiaco es pequeño, por lo que debe aumentar la FC y el volumen sistólico para compensar el aumento de demanda. Recordar que el volumen sistólico es la cantidad de sangre que se expulsa en cada contracción cardiaca o sístole. Y esto significa que ante el ejercicio, pueden aparecer signos de hipoxia cardiaca que durante el reposo no aparecían. Por ejemplo en el ECG un signo de hipoxia (disminución de O2 ) cardiaca es la alteración o infradesnivel del segmento ST, que marcaba el inicio de la repolarización ventricular. Sin embargo el músculo esquelético extrae O2 proporcionalmente a las demandas.

B) Mecanismos extrínsecos 1) A pesar del automatismo muscular cardiaco, el corazón puede ser modulado por el sistema nervioso autónomo (SNA) según las necesidades. Igualmente, los vasos sanguíneos son regulados por este sistema nervioso autónomo.

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Este sistema, ante la mayor necesidad de oxígeno en los tejidos, acelera el corazón (aumenta la frecuencia cardiaca) y dilata las arterias en los lugares donde más se necesita, contrayéndolas donde menos se requiere. El SNA se divide en Simpático y Parasimpático: El SIMPÁTICO estimula el cronotropismo (la frecuencia cardiaca), inotropismo (la fuerza de contracción), dromotropismo (la velocidad de conducción) y el batmotropismo (la excitabilidad, el corazón se vuelve más sensible al estímulo eléctrico) que son las propiedades del corazón sobre su sistema cardionector. Todo esto aumenta el volumen minuto y la tensión arterial sistólica. El PARASIMPÁTICO disminuye el cronotropismo, el inotropismo y retrasa el estímulo cardiaco o dromotropismo. El SNA que tiene un centro regulador ubicado en el bulbo (centro vasomotor) también actúa en los vasos, el que reacciona ante distintas aferencias de baro, quimio y mecanorreceptores. Los receptores pueden ser alfa o beta 1 y se encuentran en las paredes de los tejidos del corazón y de los vasos. Llevan la información al centro vasomotor para que el corazón aumente la FC o los vasos se contraigan o dilaten según necesidad. Por ejemplo, los receptores alfa de la adrenalina (hormona producida por la médula de la glándula suprarrenal) llamados receptores alfa adrenérgicos; aumentan el tono vasomotor (VC) y los receptores colinérgicos provocan la vasodilatación. Estos receptores son modulados por el SNA. Los receptores beta 1 que se encuentran en el corazón y estimulan todas las propiedades (crono, ino, batmo y dromotropismo) pueden ser bloqueados farmacológicamente por los llamados betabloqueantes (Ej. el atenolol y derivados) que se utilizan para tratar pacientes con hipertensión arterial. Es decir, que a una persona hipertensa se le debe preguntar siempre si toma medicamentos de este tipo, pues al planificar y evaluar su entrenamiento, su FC se verá alterada (disminuida farmacológicamente) y no podrá ser tenida en cuenta como parámetro de entrenamiento. En estos casos la escala de fatiga de Borg de 1 a 20 (subjetiva) puede ser una herramienta más de su evaluación. Los barorreceptores se encuentran en arterias importantes como la Aorta y la carótida. Al aumentar la presión el centro vasomotor a través de nervios parasimpáticos vasodilata y si baja la presión a través del 91


simpático vasocontrae. Es una manera de regular la homeostasis o equilibrio al cual tiende el organismo como una constante, valiéndose de estos mecanismos de feed-back. Los quimiorreceptores también se encuentran en las grandes arterias para informar al centro vasomotor y al centro respiratorio (que también se halla en el bulbo) el estado de pH, presiones parciales de O2 y CO2 circulantes. Los mecanorreceptores son receptores que se encuentran en las articulaciones, que al estimularse con el movimiento también mandan estímulo al SNA para adaptar la FC a las demandas.

Es decir que el SIMPÁTICO adrenérgico (alfa) produce vasoconstricción en algunos territorios y vasodilatación en otros según demanda. A esto se lo denomina redistribución del flujo sanguíneo. Y el PARASIMPÁTICO (colinérgico), casi siempre vasodilata.

El ejercicio de resistencia con el tiempo aumenta el tono PARASIMPÁTICO del cronotropismo (FC), también en el reposo ya que el corazón es tan eficiente que con menos latidos puede abastecer las demandas. Y también mejora el tono SIMPÁTICO, o sea el inotropismo o la fuerza de contracción del corazón. También existen factores locales como el potasio, el magnesio, el fósforo y el lactato que producen vasodilatación. Y otras sustancias liberadas por el mismo endotelio vascular como la prostaglandina y el óxido nítrico que actúan de vasodilatadores en forma directa. Es decir que un sujeto entrenado tiene baja FC tanto en reposo como en el ejercicio. 2) También actúa extrínsecamente la regulación hormonal.

El hipotálamo regula la glándula hipófisis que a su vez libera hormonas directamente o indirectamente estimulando diversas glándulas de secreción endocrina. Por ejemplo: •·La adrenalina y noradrenalina segregada por la médula de las glándulas suprarrenales como respuesta al stress que ocasiona el ejercicio. 92


Esto produce una “respuesta anticipatoria” que permite aumentar la FC, la fuerza de contracción y la redistribución del flujo antes que el centro vasomotor, y previo al movimiento. O sea aumenta el tono simpático. Los receptores vasculares alfa adrenérgicos son vasomotores (VC) y los receptores colinérgicos (acetilcolina) son VD. •·Las hormonas T3 y T4 (tiroideas) que aumentan el metabolismo basal son importantes para generar mayor energía durante la actividad física. •·La STH (somatotrofina) es la hormona de crecimiento. Tiene un efecto anabólico por excelencia y se le atribuye la hipertrofia muscular y cardiaca por la actividad física. •·La ADH y la aldosterona son hormonas que regulan la homeostasis hidroelectrolítica, o sea el agua, el sodio y potasio del medio interno.

El SNA actúa por dos mecanismos: 1) el neural (Simpático y parasimpático). El primero aumenta la FC y la contractilidad cardiaca. El PS disminuye la FC y vasodilata los músculos a través de los receptores colinérgicos presentes en las arterias musculares, y vasocontrae el resto a través de los receptores adrenérgicos (Noradrenalina). 2) el humoral (Adrenalina segregada por la médula suprarrenal) cuyos receptores alfa contraen y los beta 1 dilatan ciertas arterias musculares. También actúan sobre los receptores beta1 del corazón produciendo el aumento de la FC y de la contractilidad cardiaca.

Existen factores de regulación local que aún deben estudiarse más profundamente como es la misma hipoxia y algunas sustancias como las prostaciclinas, el óxido nítrico que aparentemente son poderosas vasodilatadoras. Otras sustancias que también intervienen son las prostaglandina, bradiquinina y la histamina (vasodilatadoras) la serotonina y la vasopresina (vasoconstrictoras). 93


Más estudios harán falta para definir más claramente sus acciones y mecanismos intrínsecos de estos factores, por cierto, no menos importantes que los ya mencionados. El ejercicio físico produce aumento de la Tensión arterial incluso antes de comenzar debido a la liberación de catecolaminas y porque el sujeto entrenado posee mayor tono simpático. Esto junto al aumento de la FC por las mismas razones provocan el aumento del gasto cardiaco o sea del Volumen minuto. Los ejercicios de resistencia permiten que la tensión arterial mínima disminuya o permanezca igual pues los músculos se contraen y se dilatan rítmica o cíclicamente. Sin embargo cuando realizamos fuerza isométrica, la TA mínima puede verse hasta aumentada pues la falta de relajación muscular no posibilita la vasodilatación arterial. Esto es importante a tener en cuenta para los pacientes hipertensos. Este tema lo retomaremos más adelante con mayor detenimiento.

Redistribución del flujo sanguíneo Corteza diencefálica

hipotálamo

centro vaso motor

centro vaso depresor

territorios: esplácnico muscular corazón cerebro

94


El tono vasomotor posibilita mandar el flujo sanguíneo donde más se necesita. En reposo el flujo sanguíneo depende del tono arterial, pero en ejercicio también depende del corazón y de los factores metabólicos y humorales que suceden durante movimiento. El organismo tiene la capacidad de enviar mayor flujo de sangre al lugar donde más se necesite en cada momento, mediante los sistemas regulatorios ya vistos. Es decir dilata las arterias de los músculos cuando y donde se requiera. A esto se le denomina redistribución del flujo sanguíneo que detallaremos a continuación. VOLUMEN MINUTO

REPOSO

EJERCICIO MÁXIMO

esplácnico

25% = 1,2 l/min

l/m4% = 1 l/min

renal

20% = 1

4% = 1

cerebral

15% = 0,75

3% = 0,75

muscular y piel

15% + 5% = 0,75 + 0,25

85% = 21,25

óseo

5% = 0,25

0,5% = 0,125

coronario

5% = 0,25

5% = 1,25

Las arterias coronarias como vemos en el diagrama anterior, se mantienen en el mismo porcentaje, con lo que el flujo coronario depende del volumen minuto. En el ejercicio el corazón necesita trabajar más y esto aumenta proporcionalmente a la demanda. El flujo sanguíneo de los órganos digestivos (esplácnico) es el más importante en el reposo, sin embargo en el ejercicio es el que más disminuye, para posibilitar que el muscular y flujo piel aumente. El muscular para llevar nutrientes y O2 a los tejidos efectores y en piel para posibilitar eliminar el calor proveniente de la oxidación del Krebs de las mitocondrias de esos mismos músculos que trabajaron. El riñón y el cerebro mantiene el flujo vital, pero no son efectores en el ejercicio, por lo tanto no son proporcionales al volumen minuto. Por otro lado el sujeto entrenado no sólo redistribuye el flujo, sino que aumenta la diferencia arteriovenosa, con lo que consume más O2 y elimina más CO2.

95


Frecuencia cardiaca La frecuencia cardiaca es la cantidad de veces que se contrae el corazón (latidos) por minuto. Normalmente es de 70 latidos por minuto en reposo, pero puede llegar hasta 180-200 durante el ejercicio. Ya con más de 180 latidos el llenado del corazón se dificulta (pues no tiene tiempo) y deja de ser eficiente para llenarse de sangre a enviar hacia el cuerpo. Un deportista tiene un corazón más eficiente, pues como está entrenado, el músculo cardiaco tiene más fuerza y con menor número de latidos por minuto puede mandar la sangre necesaria al cuerpo. Es así como la frecuencia cardiaca es menor. Por ejemplo se han descripto FC de 35 latidos por minuto en reposo, y por lo tanto, en el ejercicio tarda más tiempo en elevarse a su máxima teórica. La FC máxima teórico es 220 menos la edad. Esto se aplica solamente como un cálculo teórico para mayores de 20 años de edad. Por ejemplo un sujeto de 30 años tendrá una FC máxima de 220-30= 190. De allí en más se puede calcular a qué porcentaje de ese máximo deseo trabajar. Es un método que tiene muchas limitaciones pero no es despreciable pues tiene costo cero y es de fácil acceso. Existen muchas fórmulas teóricas que se pueden usar, pero ésta es la más antigua y conocida. La curva que describe la FC respecto del VO2 máximo durante el ejercicio es la siguiente:

FC

Umbral de FC (Conconi)

% VO2 máx.

Conconi observó que la FC aumenta proporcionalmente a la carga de trabajo hasta un punto (generalmente entre 100 y 170) en el 96


cual se pierde la linealidad. Lo usó para determinar el “Umbral anaeróbico” durante el ejercicio. Pero la FC tiene muchos condicionantes que pueden afectarla: La edad, el nivel de entrenamiento, el tipo de ejercicio, la masa muscular afectada, ambientales (temperatura, humedad, presión atmosférica por Ej. en la altura), patologías individuales (anemias, afecciones congénitas, infecciones, hipertermia, alteraciones de la conducción y medicamentos como los betabloqueantes usados en la hipertensiòn arterial). Con lo que se debe ser muy cuidadoso cuando tomamos la FC como único indicador para evaluar o disponer la carga de trabajo a utilizar en un plan de entrenamiento. También observó que la vuelta a la FC inicial es más veloz en sujetos entrenados que en desentrenados. Otros autores posteriormente midieron el grado de entrenamiento según el índice de recuperación al segundo minuto de reposo postesfuerzo (IR2). Cuando un sujeto tarda más tiempo en recuperar la FC inicial, significa que sus mecanismos metabólicos de regulación no están suficientemente entrenados. Cuando se les dá un trabajo de producción y remoción de lactato (trabajos intermitentes a máxima y mínima velocidad o carga) éstos sujetos mejoran la recuperación. Esto permite también mejorar el ritmo continuo de una carrera pues se ejercita la remoción de lactato intraejercicio (por los mecanismos de shuttle). La TA y el VM son solo indicadores indirectos de lo que sucede metabólicamente, pero muchas veces son los únicos parámetros que poseemos y más económicos que las tirillas del lactato (que podría medirse directamente.) El Volumen sistólico se comporta de esta manera: VS ml/min

130

40% FC

80%

% VO2 máx.

120 latidos x min. 97


Es decir que según el gráfico anterior deducimos que el aumento de la FC más allá del 80% del VO2 máximo impide el llenado diastólico. El VS de un desentrenado es de 60 ml mientras que el de un entrenado puede ser de 130 ml. Y se dice que llega al máximo cuando el VO2 es del 40%, esto correspondería a una FC de 120 por minuto. Por lo que debe superar esta FC para entrenar su VO2. El VS depende entonces de la precarga (retorno venoso, ley de Starling), de la contractilidad miocárdica (regulación simpática) y de la poscarga o sea la TA (tensión arterial). Y el Volumen minuto por la misma razón, se comporta de esta manera:

VM

65%

85%

% VO2 máx.

El VM (volumen minuto) de un entrenado podría ser de 30 litros/min mientras que en un desentrenado es de 16 litros/min.

VO2 (ml/min)

VM (VSx FC) litros/min

diferencia arteriovenosa de O2 (ml/litro)

Reposo = 250

5 l/m

50

Ej. sedentarios = 3000

20 VS = 100 ml/m FC = 200 x min

150

Ej. entrenados = 5000

30 VS = 150 ml/m FC = 180 x min

165

98


El consumo de O2 no solo depende del VM sino también de la redistribución del flujo. El consumo se puede calcular también en forma teórica por una fórmula:

3,5 ml x kg de peso (ml por minuto)

Esto sería un MET para ese sujeto. Por ejemplo si un sujeto pesa 70 kg la fórmula sería 3,5 X 70 = 245 ml/min. El MET es una unidad de medida del metabolismo basal, medido en ml de oxígeno consumidos por minuto. Es válido pues al saber cuánto oxígeno consumió luego del ejercicio (medidos por espirometría) se puede calcular cuántos METS realizó. Es decir cuántas veces aumentó su metabolismo basal en un trabajo físico. Esto se usa mucho al calcular el trabajo físico en una ergo espirometría en laboratorio. Por otro lado los entrenados comienzan a aumentar lactato recién al 80% de su VO2 máximo, mientras que los sedentarios lo hacen ya al 65%.

entrenado

VO2 desentrenado

carga de trabajo

El entrenado tiene mayor consumo de O2 y también puede soportar mayor carga de trabajo. La tensión arterial como hemos definido anteriormente es la fuerza que hace la sangre sobre las paredes de las arterias para que la sangre fluya hacia los tejidos. 99


Al contraerse el corazón, manda la sangre con fuerza por las arterias (tensión arterial máxima) y cuando el corazón se dilata, la fuerza de la sangre disminuye (tensión arterial mínima). Es decir que depende de la fuerza con que el corazón envía la sangre, pero también depende del diámetro de las arterias. La pared arterial posee músculo liso y es elástica, cosa que no sucede en los capilares donde el flujo sanguíneo es continuo para posibilitar el intercambio gaseoso. Esa presión es diferente durante la sístole (máxima) que durante la diástole (mínima). Máxima: 120 mm de mercurio Tensión normal Mínima: 80 mm de mercurio Cuando la TA máxima supera o es igual a 150 y cuando la mínima es 95 o mayor en reposo se considera al sujeto hipertenso. Luego existen diferentes clasificaciones de HTA (hipertensión arterial) en leve moderada y grave. Lo que queda claro que todo hipertenso debe ser tratado por un cardiólogo, quien le indicará tratamiento en forma interdisciplinaria con médico nutricionista para adecuar la dieta hiposódica) y con Licenciado en Educación física (para indicar el tratamiento de ejercitaciones adecuados). Esta patología que es factor de riesgo para la enfermedad coronaria y para accidentes cerebrovasculares, debe ser abordada, como muchas otras en forma interdisciplinaria para beneficio del sujeto que la padece. Concienciar a la población de este abordaje es tarea de todos. Durante el ejercicio la presión máxima tiende a aumentar pues aumenta la fuerza del corazón para mandar sangre a las arterias (a 200 milímetros de mercurio) y la presión mínima disminuye un poco porque las arterias musculares se dilatan para que pase el oxígeno a los tejidos musculares (a 60 mm de Hg). Igualmente la sistólica es la que más aumenta. Cuando esto no sucede hay que parar el ejercicio ya que hay riesgos para la salud. El trabajo de miembros superiores aumenta más la TA sistólica. Por lo que debe tenerse en cuenta el trabajo de miembros superiores en los hipertensos y cardiópatas, para no excederse. Cuando un sujeto que no se sabe hipertenso, en una ergometría eleva su TA sistólica a 220 ó más, puede ser un predictor que el sujeto sea hipertenso en un futuro cercano. Igualmente cuando la TA diastólica aumenta en lugar de disminuir con el ejercicio. También sucede que cuando la Ta sistólica no aumenta durante el ejercicio, implica una 100


insuficiencia del corazón para adaptarse al ejercicio y puede deberse a alteraciones de la contractilidad (causada por ejemplo por una cardiopatía isquémica, o miocardiopatía idiopática, etc. Todas ellas patologías que deben ser tratadas adecuadamente antes de someter a un sujeto al un plan de ejercicios controlados de rehabilitación). Luego de entrenamientos aeróbicos de resistencia cardiovascular se ha observado que los hipertensos disminuyen hasta 20 mmHg la TA sistólica y 10 mmHG la diastólica en reposo. Y los normotensos tienden a disminuir levemente la TA diastólica por mayor vascularización corporal (mayor lecho).

El área funcional según el lactato en el que se debe trabajar con hipertensos, para que mejoren, es el área regenerativa (hasta 2 Mmoles de lactato) y el área subaeróbica (hasta 4 mMoles de lactato), pues es un área que entrena la remoción. A diferencia del área superaeróbica (más de 4 Mmoles) en la que se trabaja la producción-remoción del lactato.

Los entrenamientos en sedentarios que comienzan una actividad física, deben ser progresivos y adecuados a cada sujeto. El mismo esfuerzo que para un entrenado no eleva su lactato, en un desentrenado lo puede elevar rápidamente. Con lo que se debe tener cuidado con las clases grupales en sujetos que comienzan una actividad, luego de mucho tiempo de haber dejado. En especial si no sabe que es hipertenso. Es por eso que debe ser obligatorio la evaluación deportológica previa a toda actividad física. (Evaluación clínica, ergométrica y ecocardiográfica). Si los ejercicio de sobrecarga, por ejemplo circuito para trabajar los grandes grupos musculares que no supere el 50% del RM (repetición máxima), podría no perjudicar a los hipertensos. Pero recordemos que para lograr un efecto de hipertrofia muscular se debe trabajar progresivamente con cargas del 80% del RM y esto sí está totalmente contraindicado para sujetos que padecen hipertensión. Ante un ejercicio en brazos la TA media (promedio entre la sistólicas y la diastólica) es mayor en brazos (también la FC y por consiguiente el VO2) que en piernas. Por esto a los cardiacos se les recomienda más ejercicios de piernas que de brazos. 101


brazos TA 1/2

piernas

VO2 TA 1/2 = Tensión arterial media

Comportamiento de algunos parámetros cardiovasculares entre sí RV = retorno venoso

RV

VO2

VM = volumen minuto

VM

VO2 102


VS = volumen sistólico

VS

40%

VO2

FC = frecuencia cardíaca

FC

VO2

DAV O2 = Diferencia. arterio venosa de O2

DAV O2

VO2 103


El entrenamiento produce mayor eficiencia cardiaca, con lo que con menor FC, el atleta soporta mayor intensidad de trabajo: Desentrenado

FC Entrenado

Intensidad de trabajo

El volumen sistólico es mayor en el atleta para la misma intensidad de trabajo: Desentrenado

Entrenado VS

Intensidad de trabajo

Flujo sanguíneo

Intensidad de trabajo 104


Si un sujeto entrena durante 2 meses para mejorar su aptitud anaeróbica es muy factible que baje su VO2 máximo. Esto no significa que esté mal entrenado, sino que estoy evaluando otra cosa de lo que entrenó. Un sujeto puede desmejorar en un 20% su VO2 máximo luego de 3 semanas de inactividad. Es por eso que ante una lesión, en lo posible la recuperación debe ser activa. Ya no se recomienda más el reposo absoluto (salvo casos de suma gravedad). Cuando evaluamos la capacidad de trabajo, no solo se debe tener en cuenta el VO2 máximo, sino el tiempo. Si el sujeto realiza más trabajo en el mismo tiempo, o el mismo trabajo en menor tiempo significa que mejoró (más allá del VO2 que puede permanecer igual). En los niños hay etapas sensibles para entrenar la capacidad aeróbica. Por esto es importante comenzar los entrenamientos aeróbicos en la etapa prepuberal, pues el desarrollo es óptimo. Si se retrasa, ya no será lo mismo. Comparativamente, si no se alimentan correctamente en la etapas sensibles, la talla de esos niños nunca será la misma que la determinada en sus genes. (Ej. desnutrición infantil)

¿Qué es el corazón de atleta? El entrenamiento de resistencia, ya sea en bicicleta, corriendo o nadando largas distancias, produce en el corazón del sujeto modificaciones anátomo-fisiológicas en el afán de adaptarse. Se observa por radiografía que el corazón está agrandado. Y es cierto, pero a diferencia de la hipertrofia cardiaca patológica, ésta es producida por engrosamiento de la pared muscular y no solamente de las cavidades de las aurículas y ventrículos. En términos de funcionamiento podemos decir que el corazón mal llamado del “atleta” (pues no necesariamente el sujeto practica el atletismo). o mejor llamado corazón del entrenado en resistencia, tiene paredes musculares más fuertes pues maneja mayores volúmenes minuto que el sedentario. También se observa que debido a esto el sujeto disminuye su FC de base (bradicardia sinusal) y aumenta menos durante el ejercicio, pues al ser un corazón más fuerte, se vuelve también más eficiente, puede eyectar más sangre con cada latido. En el ECG se puede ver una onda P más amplia y a veces mellada, un pequeño retraso de la conducción aurículo-ventricular reflejado en el mayor intervalo PR (más de 0,2 segundo), ensanchamiento del 105


complejo QRS, además un supranivel del segmento ST y ondas T picudas. Todo esto no es patológico, sin embargo debe el cardiólogo especialista en medicina del Deporte realizar el diagnóstico diferencial con patologías como la miocardiopatía hipertrófica o los bloqueos. Existen para ello los estudios ecocardigráficos, etc. Las arterias coronarias de los entrenados presentan mayor diámetro y mayor circulación colateral que en los sedentarios.

Resumen •·La respuesta cardiovascular al ejercicio consiste en favorecer el aporte de O2 y nutrientes, eliminar productos de degradación metabólica (CO2 e hidrogeniones) y deshacerse del calor. Para ello utiliza el sistema cardiovascular y respiratorio. •·El corazón de un entrenado en resistencia, puede llegar a aumentar hasta un 30% su masa muscular (miocardio del ventrículo izquierdo). Es hipertrofia (aumento del tamaño de las fibras miocárdicas), no hiperplasia (número de fibras). Llamado “corazón de atleta” que es reversible al dejar de entrenar. También aumenta la cavidad cardiaca. El entrenamiento de la fuerza no produce estos cambios, sí el de resistencia. •·El entrenamiento de gran sobrecarga (levantamiento de pesas, físicoculturismo), está contraindicado en hipertensos, pues la “maniobra de Valsalva” (inspiración profunda seguido de cierre de la glotis) aumenta la presión intratoráxica, con lo que aumenta la presión arterial y disminuye el retorno venosos. •·La hipertrofia debe evaluarse comparando el tamaño del corazón con el del cuerpo. Si el corazón es como el motor de un auto, no es lo mismo un motor que lleve un Fiat 600, que si el mismo motor debe llevar un camión Mercedes Benz. •·El entrenamiento baja el tono simpático en los momentos de reposo, y aumenta el tono parasimpático. Por esto baja la FC en reposo y disminuye su aumento durante el ejercicio. •·También mejora la capilarización (o neo vascularización) con lo que disminuye la tensión arterial (aproximadamente 10 mmHg la mínima y 20 mmHg la máxima).

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Existen diferencias según el tipo de ejercicio y el grado de entrenamiento:

Tipo de Ejercicio

VO2 Volumen Frecuencia Volumen Resistencia TA media Minuto cardiaca Sistólico periférica máximo (mmHg) (litros/min) (latidos/min) (ml) (ml/min) (dinas/seg/cm)

REPOSO

5,7

70

85

94

324

1.352

Isométrico

6,8

110

62

118

556

1.466

Isotónico

21,9

164

131

124

2.758

461

(López Chicharro) Es decir que el trabajo isométrico aumenta la TA por aumento de la FC y con una resistencia periférica aumentada (es peligroso para hipertensos previos). Sin embargo el trabajo isotónico es más recomendado para la salud porque aumenta la TA pero sin resistencia periférica.

Temperatura y deporte Cuando hace mucho calor, hay peligro de deshidratación, razón por la que el atleta debe comer salado y tomar más agua. Esto debemos tenerlo muy en cuenta cuando viajamos a climas excesivamente calurosos o con alto porcentaje de humedad, ya que indudablemente desmejoraremos nuestra performance. Aparte de la hidratación debemos refrescar al deportista (muchas veces lo hace tirándose agua sobre la cabeza y la nuca mientras corre). Al hacer ejercicio aumenta la temperatura corporal y a veces es difícil eliminar ese calor (pues la transpiración no alcanza), razón por lo que aumenta la fatiga y hasta puede tener problemas de coordinación, inconsciencia y en casos extremos (carrera de larga distancia o triatlón, etc.) llegar a la muerte por hipertermia a nivel del SNC.

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Preguntas de autoevaluación 1) ¿Cuáles son las cavidades del corazón y cuáles sus válvulas? 2) ¿Cómo es el recorrido de la sangre por el sistema cardiovascular? 3) ¿A qué se le denomina circulación menor y mayor? 4) ¿Qué es el sistema cardionector? 5) ¿Cómo se regula la velocidad con la que pasa sangre por el cuerpo? 6) ¿Qué significa redistribución del flujo sanguíneo y qué sistemas intervienen? 7) ¿Qué sucede durante el ejercicio con el Volumen sistólico y la Frecuencia cardiaca y por qué? 8) ¿Qué es un corazón eficiente y por qué un sujeto entrenado tiene menor frecuencia cardiaca tanto en reposo como ante la misma carga de un ejercicio respecto de un desentrenado? 9) ¿Qué es un MET y que representa? 10) ¿Qué sucede cuando aumentamos excesivamente la temperatura y por qué?

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Capítulo IV

Sistema Sanguíneo La sangre es un tejido. Como tal posee células y líquido intercelular. Tiene diferentes tipos de células y como característica peculiar el liquido intercelular es más del 50% del tejido con lo que lo transforma como un “tejido líquido”. Es por esta razón que puede circular por dentro de todo el resto de tejidos del organismo. Las células comprenden el 45% de este tejido: son los glóbulos rojos o eritrocitos, los glóbulos blancos o leucocitos y las plaquetas (las 3 formadas en la médula de los huesos, para salir a la circulación una vez maduras). Y el 55% restante es el llamado plasma sanguíneo que representa al líquido intercelular antes nombrado.

Resumen: A) Parte sólida (3 tipos de célula): GLÓBULOS ROJOS, GLÓBULOS BLANCOS, PLAQUETAS B) Parte líquida: PLASMA

Los gases que circulan por la sangre son el oxígeno (O2) y dióxido de carbono (CO2), en su mayoría lo hacen dentro de los glóbulos rojos.

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FUNCIONES del tejido sanguíneo:

•·Enlace de distintos órganos •·Transporte de gases •·Equilibrio ácido-base •·Transporte de calor

•·Enlace entre otros órganos (es un tejido que circula por dentro de los demás tejidos a través de los vasos sanguíneos). Esto permite que los nutrientes y los gases se trasladen por todo el organismo permitiendo el intercambio. •·Transporte de gases y nutrientes: Los alimentos ya separados en nutrientes por el sistema digestivo pueden de esta manera vehiculizarse hasta cada célula, incluida la muscular y así nutrirse para transformarse en energía útil. Y el oxígeno (O2) puede así trasladarse desde los alvéolos pulmonares hasta los tejidos y oxidar esos nutrientes. También el CO2 puede trasladarse desde la célula que lo produjo hasta los pulmones donde será exhalado con cada espiración. •·Equilibrio ácido-base: la producción de ácidos del organismo es muy cuantiosa y debe ser eliminada del organismo, pues nuestro cuerpo no funcionaría correctamente si estuviera acidótico. El sistema sanguíneo carga con esos ácidos desde las células hacia el plasma donde son neutralizados, o conducidos al pulmón y al riñón para ser eliminados definitivamente. •·Transporte del calor: cuando se producen procesos metabólicos dentro de las mitocondrias celulares, se generan grandes cantidades de calor. Éste puede ser beneficioso en caso de frío, pero el excedente debe ser eliminado. La sangre transporta ese calor hacia los vasos de la piel y permite su eliminación al medio externo, permitiendo al hombre (homeotermo) que funcione correctamente, evitando el “golpe de calor”. Hay entre 5 y 6 litros de sangre en total dentro de nuestro organismo (volemia en adultos). Y éste circula constantemente a través de los vasos sanguíneos con distinta velocidad según el requerimiento (en reposo circula a razón de 5 litros por minuto, es decir que recorre toda la sangre el cuerpo en un minuto; pero durante el ejercicio puede hasta 110


quintuplicar esa velocidad a 25 litros por minuto). No significa que haya más cantidad de sangre, sino que la misma sangre recorre más veces el cuerpo adaptándose a la necesidad de llevar nutrientes y gases a los tejidos. Esto está delicadamente regulado en forma automática (sistema nervioso autónomo), como vimos en el capítulo anterior.

GLÓBULOS ROJOS o eritrocitos

7 micrones

2 micrones

Son células sanguíneas que miden 7 por 2 micrones. Tienen forma de disco bicóncavo y han perdido el núcleo antes de salir de la médula ósea donde se formaron. Cuando poseían núcleo se llaman reticulocitos y algunos muy pocos logran salir de la médula ósea donde fueron generados. La membrana celular es muy permeable. Y en el citoplasma contienen una proteína llamada hemoglobina. La hemoglobina contiene el hierro (que le da el color rojo característico) que es el que transporta al O2 y al CO2. Los eritrocitos o glóbulos rojos tienen una vida media de 120 días. Es decir que se producen constantemente durante el transcurso de nuestras vidas. Su crecimiento y desarrollo está relacionado a la nutrición; el consumo de alimentos ricos en hierro, en vitamina B12 y ácido fólico (presentes 111


en carnes, vísceras, huevo, hígado, espinacas, coliflor, etc.). El hierro se absorbe en duodeno y la vitamina C (contenida en alimentos como los cítricos, kiwi, tomate) lo favorece, pero los fitatos (contenidos en verduras y cereales) y el calcio (proveniente de los lácteos) inhiben su absorción. El hierro es transportado en sangre por una proteína llamada transferrina hacia la médula ósea, e incluido en la hemoglobina de los eritrocitos. También depende del factor intrínseco que es una sustancia que segrega el estómago y favorece la absorción de la vitamina B12 (esto se descubrió al observarse que en sujetos cuyo estómago debía ser resecado por alguna enfermedad, entraban en anemia). Además el riñón segrega una hormona llamada eritropoyetina que colabora en la maduración de eritrocitos cuando aún están formándose en el hueso (también se observó que sujetos sin riñones tenían el efecto secundario de entrar en anemia, pues si bien la eritropoyetina es producida por el hígado, madura gracias a un catalizador renal).

El ejercicio físico estimula el aumento de glóbulos rojos en sangre (ya sea por aumento de su producción como por la mayor salida desde los huesos). En la altura donde escasea la concentración de O2 en el aire ambiental, la necesidad de transportar más O2, hace que aumenten la concentración de eritrocitos en plasma.

GLÓBULOS BLANCOS o leucocitos Son células sanguíneas de mayor tamaño y que se encuentran en menor concentración que los rojos. Son producidos también por la médula ósea y se pueden clasificar de la siguiente manera: •·Granulocitos (tienen gránulos que se colorean ante la tinción) •·Agranulocitos (sin granulaciones)

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Los granulocitos se dividen a su vez en 3 tipos: los neutrófilos, eosinófilos y basófilos. Y los agranulocitos se dividen en 2 tipos: los linfocitos y los monocitos.

neutrófilo

eosinófilo

linfocito

basófilo

monocito

Los granulocitos: NEUTRÓFILOS (son el 63% de todos los leucocitos, aumentan

ante infecciones recientes). EOSINÓFILOS (representan el 2% y aumentan ante alergias, asma o parasitosis). BASÓFILOS (son el 0,5% y solo aumentan ante algunos tipos de leucemias). Los agranulocitos también se dividen en: LINFOCITOS (son el 30% y aumentan en infecciones crónicas y en

el rechazo de injertos). MONOCITOS (5% y se reproducen ante algunas infecciones virales e intoxicaciones). A su vez los linfocitos se dividen en linfocitos B (productores de anticuerpos específicos contra los diferentes microorganismos que puedan infectar al nuestro). Los anticuerpos se llaman también inmunoglobulinas (hay diferentes tipos de inmunoglobulinas llamadas A, E, D, G y M).

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Y linfocitos T (que fagocitan bacterias y detritus celulares extraños, y rechazo de injertos). La inmunidad a grandes rasgos es el sistema de defensa del organismo.

La inmunidad actúa como una gran orquesta donde tocan muchos músicos y donde cada glóbulo blanco es un instrumento diferente. Tocan todos simultáneamente, pero según el momento de la partitura, o sea la necesidad, se exaltan más algunos que otros.

Plaquetas Son células sanguíneas que intervienen en la cohibición de la hemorragia (también llamada hemostasia). Ante una injuria de algún vaso sanguíneo (herida o lesión), se producen una serie de mecanismos que tratan de impedir la pérdida de la tan preciada sangre. 1) Lo primero que ocurre es una vasoconstricción local. O sea que el vaso dañado se cierra levemente como para que la pérdida de sangre disminuya, pero no como para que cese el flujo de sangre. 2) Inmediatamente las plaquetas circulantes se adhieren a la herida y liberan factores plaquetarios (sustancias) que estimulan la llegada de más plaquetas o el agregado como para formar un tapón en la zona (coágulo). 3) En el plasma circulan otras sustancias llamadas factores plasmáticos que se enumeran con números romanos del I al XII, cuya función es activarse en forma de cascada, y tienen como función adherir o estabilizar el tapón. Uno de estos factores es el calcio mismo (factor IV) y la vitamina K es esencial para la síntesis de los factores en general. De hecho en la hemofilia hay un defecto genético del factor VIII o IX). Ahora bien, si el tapón continuara creciendo indefinidamente, se produciría una obstrucción con deficiencia del flujo sanguíneo tan vital para los órganos y tejidos.

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Es necesario otro sistema inhibidor de la hemostasia. Este sistema se denomina fibrinolítico. Químicamente se llama “plasmina”. El sistema fibrinolítico evita entonces que el tapón de una herida sea demasiado grande como para perjudicar al tejido que irrigaba ese vaso dañado.

Ambos mecanismos: el hemostásico y el fibrinolítico deben hallar un equilibrio para proteger lo más posible al tejido dañado.

Si bien la actividad física cotidiana y de intensidad moderada, produce aumento de la inmunidad, la actividad muy intensa puede disminuir la misma. Nieman estudió un grupo de 126 mujeres con sobrepeso. La mitad caminaban 45 minutos todos los días y la otra mitad no. Él comprobó que las que caminaban, se enfermaban menos (de resfríos comunes o infecciones de vías aéreas superiores). Estos datos son de Nieman y col. 1993. Sin embargo Bruunsgaard y colaboradores, en 1997 estudiaron la respuesta inmunológica a través de la prueba de hipersensibilidad del tipo tardío (48 hs), que evalua los linfocitos T en 22 triatletas masculinos luego de 48 hs de haber competido un Ironman triatlón, comparado con 11 controles triatletas que no compitieron, y con 22 hombres moderadamente entrenados. La respuesta fue significativamente diferente. Menor respuesta inmune en los que compitieron, un poco mayor en los que no compitieron y mucho mayor en los entrenados moderadamente. Esto nos da a entender que los primeros están más expuestos a infecciones. Es decir el entrenamiento extremo baja las defensas del organismo. Pero el entrenamiento moderado las sube.

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Preguntas de autoevaluación 1) ¿Es la sangre un tejido? 2) ¿Cuáles son las células sanguíneas? 3) ¿Qué función cumplen los glóbulos rojos o eritrocitos? 4) ¿Qué tipos de glóbulos blancos o leucocitos conoce? 5) ¿Cuándo aumentan los neutrófilos? 6) ¿Qué función cumplen los linfocitos? 7) ¿Qué produce el sobreentrenamiento en la inmunidad? 8) ¿Qué produce el ejercicio de intensidad moderada y diario en la inmunidad de las personas? 9) ¿Qué sucede ante una injuria en un vaso sanguíneo? 10) ¿Qué es el sistema fibrinolítico y para qué sirve?

116


Capítulo V

Sistema Nervioso El Sistema Nervioso es el encargado de regular (estimular o inhibir) las diversas funciones de cada órgano de nuestra economía. Es un sistema que posee células muy diferenciadas con funciones muy específicas, y que se interconecta con los demás sistemas (muscular voluntario, digestivo, cardiovascular, endocrino, etc.). Se divide en: 1. Voluntario 2. Involuntario 1. Voluntario

Sistema Nervioso Central (SNC): que consta de cerebro, cerebelo, médula espinal; y el sistema nervioso periférico (SNP) constituido por nervios motores eferentes y nervios sensitivos aferentes. Está

Cerebro Médula Nervios espinales Plexo Nervios periféricos

117


especialmente relacionado con el sistema muscular del esqueleto (músculo estriado si observamos un corte bajo microscopio). 2. Involuntario

El Sistema Nervioso Autónomo (SNA) a su vez está formado por el: a) Simpático - b) Parasimpático El SNA gobierna las vísceras (corazón, intestino, glándulas exocrinas y endocrinas, etc.). El Sistema Respiratorio está gobernado tanto por el SNA (Involuntario) como también por el SNC (Voluntario). Las células nerviosas se denominan Neuronas y son las más especializadas.

Núcleo

Dendritas

Mielina

Axón Soma

Las neuronas tienen un cuerpo o soma y un axón, que es la prolongación celular que transmite el estímulo nervioso. El axón puede medir hasta un metro de largo y puede tener alrededor una sustancia llamada mielina, que hace más veloz la conducción. El soma, a su vez tiene terminaciones más cortas conocidas como dendritas (que se conectan con otras células nerviosas). La conducción nerviosa se produce a partir de un impulso. Es directa, unidireccional e irreversible. 118


Se denomina sinapsis al punto de contacto entre una neurona y otra, o una neurona y el músculo.

Neurotransmisor

Axón terminal

Receptor postsináptico

Vesícula sináptica

Espacio sináptico

Conducción Nerviosa Se produce cuando se genera un potencial de acción (que es el estímulo) que altera el potencial de reposo de la membrana neuronal. El potencial de membrana en reposo es debido a una carga eléctrica (iónica), que está en equilibrio durante el reposo, pero ante algún estímulo químico o eléctrico puede variar produciéndose así la despolarización, o sea un potencial de acción. Para que un estímulo genere un potencial de acción, debe superar un umbral (valor crítico). Una vez superado este umbral se produce la despolarización (alteración de las cargas electro-iónicas, que se hacen más positivas fuera de la membrana celular). Dentro de la célula existen moléculas de potasio y fuera de las mismas moléculas de sodio en reposo. Cuando hay un estímulo, las moléculas de sodio entran y las de potasio salen a través de una bomba (llamada bomba sodio-potasio). Si midiéramos la carga eléctrica en reposo de una neurona, sería de aproximadamente menos 90 milivolts, la de la célula muscular es de menos 70 milivolts. 119


Es decir que la conducción nerviosa es debida a señales tanto eléctricas, como químicas, ya que los estímulos eléctricos producen en la terminal axonal, la liberación de sustancias químicas llamadas neurotransmisores (mediadores químicos).

La sinapsis puede ser producida por mediadores químicos tales como: •·Acetilcolina •·Dopomina •·Noradrenalina •·Gaba (Ácido Gama Amino Butírico) •·Adrenalina •·Histamina, etc.

Características de la Sinapsis 1. Unidireccional: Es decir que la disposición de vesículas de una neurona y de receptores del neurotransmisor que se libera en la siguiente neurona, hacen que la dirección del impulso sea de una sola dirección. 2. Fatiga: Es decir que si el estímulo es muy seguido o intenso, deja de responder por agotamiento del neurotransmisor contenido en las vesículas de la presinapsis. 3. Sumación: Pueden sumarse varios estímulos que amplifiquen o inhiban al potencial de acción. 4. Ley del todo o nada: Una vez comenzado el impulso, se excita o no a la célula nerviosa siguiente, y esto depende del umbral de esa neurona. O sea, si el estímulo es suficientemente intenso, se produce la sinapsis, si no, no. El axón terminal tiene vesículas donde están contenidos los neurotransmisores químicos. Al llegar el potencial de acción, esas vesículas se liberan de adentro hacia afuera de la membrana celular axonal al espacio sináptico. Luego los receptores postsinápticos en la membrana celular de otra célula nerviosa (llamada postsinapsis) capta estos neurotransmisores y producen otro potencial de acción en esta última neurona. De esta manera un estímulo pasa de una célula a otra y así sucesivamente para enviar una orden. 120


Estas neuronas, al final de su recorrido, luego de varias células nerviosas, pueden terminar en músculo o en otros órganos que se van a estimular o inhibir según las necesidades del ser humano. O sea que el sistema nervioso por una conexión directa de neuronas con sus axones correspondientes, pueden enviar un impulso hacia otros sistemas. A diferencia del sistema endocrino que envía sustancias (hormonas) a través de la sangre para desencadenar una acción, el sistema nervioso lo hace directamente por sus axones (se puede comparar con la televisión por cable al SNC y con la televisión satelital al sistema endocrino).

Cerebro Lóbulo parietal

Lóbulo frontal

Fisura Ventrículo longitudinal lateral Cuerpo calloso Núcleo caudal Claustro

Puntamen Lóbulo occipital

Lóbulo temporal Cerebelo

Glóbulo pálido

Ínsula Tálamo Corteza cerebral

Médula cerebral

Es un órgano compuesto por dos hemisferios izquierdo y derecho alojado en la cavidad craneal que tienen diversas funciones. A su vez cada hemisferio, está formado por varios lóbulos según su ubicación: Lóbulo frontal, parietal, temporal y occipital e ínsula. Cada lóbulo tiene una zona de corteza denominada sustancia gris y varias zonas subcorticales con sustancia blanca. En la zona subcortical más profunda a su vez hay núcleos de células que poseen funciones específicas. Las funciones de los núcleos son más primitivas y tienen que ver con la postura, el control grueso de los movimientos, etc. 121


A medida que el grupo neuronal es más cortical, las funciones son más finas (coordinación óculo manual, etc.). La corteza de los siguientes lóbulos cerebrales posee las siguientes funciones: LÓBULO

FUNCIÓN

Frontal

Control motor voluntario. Concentración. Creatividad. Iniciativa de las ideas.

Parietal

Sensibilidad. Motricidad. Entendimiento del idioma y del habla.

Temporal

Sensaciones auditivas, visuales. Memoria.

Occipital

Visión.

Ínsula

Gusto.

Se ha descubierto que la inteligencia tiene que ver con el número de neuronas, pero también con la cantidad de interconexiones entre ellas.

Cerebro

Mesencéfalo

Hipófisis

Protuberancia

Tálamo

Bulbo Cerebelo

122

Médula espinal


Por debajo del cerebro se encuentra una zona llamada tálamo, luego protuberancia y luego bulbo, de donde salen nervios craneanos (llamados pares craneanos) que tienen que ver con los sentidos (oído, vista, gusto, olfato) y con la sensibilidad y motricidad de la cara, cuello, lengua, laringe, cuerdas vocales, etc.

Los pares craneanos se denominan con números romanos y son los siguientes: Par I: olfativo Par II: óptico Par III: motor ocular común Par IV: patético Par V: trigémino Par VI: motor ocular externo Par VII: facial Par VIII: auditivo (con sus dos ramas coclear y vestibular) Par IX: glosofaríngeo Par X: vago o neumogástrico Par XI: espinal o accesorio Par XII: hipogloso

Por debajo del bulbo comienza la médula espinal que pasa por dentro de la columna vertebral, a través de la cual salen nervios hacia todas la extremidades a partir de plexos. La conducción nerviosa puede ser motora o sensitiva. La motora estimula músculos que producirán la contracción o acortamiento muscular. La sensitiva tiene que ver con la sensación termo-algésica (o sea sensación de frío-calor y del dolor), la sensación del tacto y la presión. Por un nervio pueden pasar muchos axones de distintas neuronas. Los nervios que forman el sistema nervioso periférico pueden tener axones motores solamente, sensitivos exclusivamente, o pueden ser mixtos (o sea tener axones de neuronas sensitivas y axones de células motoras). Por ejemplo el nervio olfativo es solamente sensitivo, el nervio motor ocular común es solamente motor y el facial es mixto. 123


Igualmente puede suceder con los nervios (SNP) que nacen de los plexos, que por lo general son mixtos, (motores y sensitivos). Las fibras o axones motoras son eferentes (o sea que la conducción es direccionada desde el centro cerebral o medular hacia fuera donde se hallan los músculos que van a inervar) y las fibras sensitivas son aferentes (o sea que su sentido es de afuera donde están los receptores sensitivos hacia el centro integrador que es el SNC). Por lo general las fibras sensitivas van por la zona más externa del nervio mixto. Es por eso que cuando un nervio mixto es afectado por algo extrínseco, primero presiona las fibras sensitivas externas. Si la lesión progresa, se afectan las fibras motoras internas produciendo parálisis.

Cerebelo Es un órgano localizado en la parte posterior e inferior del cráneo, denominado zona occipital. Tiene dos lóbulos o hemisferios y una zona central o vermis.

Funciones del cerebelo:

1. 2. 3. 4.

Integración o coordinación de los movimientos. Estabiliza movimientos involuntarios. Postura y tono. Equilibrio.

Arco reflejo Es el recorrido de un impulso nervioso que comienza cuando un receptor pasa por un centro integrador y llega al efector, para producir una respuesta. Los receptores pueden ser de dolor, presión, temperatura o de postura y se encuentran ubicados en la piel o en el músculo (y tendones). Ante el estímulo correspondiente, este receptor genera un potencial de acción que conduce el impulso por nervios llamados aferentes y lo llevan a la médula espinal (es la que integra la información, ya que es posible que el estímulo provenga de varias neuronas y con 124


distinta intensidad) y despolariza nervios eferentes que llevan esa información al efector (que puede ser un estímulo al músculo agonista, e inhibe al antagonista) para producir una acción coordinada. Ejemplo: Si me quemo un dedo (estímulo: calor), los receptores térmicos de la piel despolarizan al nervio sensitivo que conduce el estímulo hacia la médula espinal (centro integrador). Ésta integra el arco estimulando a los músculos flexores del brazo e inhibiendo a sus extensores antagonistas para retirar la mano del lugar y de esta manera evita que me siga quemando. En este arco el cerebro no interviene, es decir es totalmente inconciente y reflejo. Sin embargo casi inmediatamente le llega la información de lo que sucede al cerebro. En pocas palabras, primero salvo al dedo retirándolo de la fuente de calor que lo quemó, luego pienso lo que pasó. Otro ejemplo es lo que sucede con todos los tendones de los músculos. Allí tienen receptores de estiramiento (llamados “órganos tendinosos de Golgi”). Cuando realizo un estiramiento muscular, estos receptores le mandan a través de los nervios aferentes sensitivos la información a la médula espinal, que trata de producir una contracción en el músculo en forma de arco reflejo a través de los aferentes motores. Esto sucede en forma automática para tratar de evitar que el músculo estire tanto que se rompa o desgarre. A este arco reflejo se lo llama reflejo miotático. El reflejo patelar tan conocido, que se toma sentado con las piernas colgando y al estimular el tendón del cuádriceps (por debajo de la rótula) con un martillito, hace que la pierna se extienda por contracción del cuádriceps.

Este circuito es involuntario ya que no actúa la corteza cerebral.

Tono muscular: Es la resistencia a la elongación pasiva que depende de la gravedad. No es semicontracción, sino que hay algunas fibras contraídas y otras relajadas de los músculos postulares (espinales, glúteos, cuádriceps, gemelos, etc.). 125


El control del tono se produce en la médula espinal (vía refleja), pero también es regulada por el bulbo, núcleos subcorticales, corteza y cerebelo.

Control del movimiento Los movimientos voluntarios parten de la corteza cerebral (áreas motoras corticales) llamada corteza motora primaria y secundaria en una zona de corteza parietal. El estímulo pasa por estructuras subcorticales, cerebelo y médula espinal hasta los nervios motores correspondientes a cada músculo agonista. En el cerebro hay tantas conexiones entre las neuronas que son imposibles de calcular. Nosotros podemos sentir, movernos y además pensar y analizar, Capturar sensaciones internas y también nuestra posición en el espacio (llamada cinestesia).

El cerebro integra todas las aferencias sensitivas como el tacto, la vista, el aparato vestibular, el oído y las provenientes de los propios músculos, para saber paso a paso la posición del cuerpo en el espacio, el tiempo y la relación con los objetos (pelotas, raquetas, redes arcos, etc.) y moverse adecuadamente en forma económica, o sea el mejor resultado con el menor gasto.

Las emociones y los sueños se generan en el SNC, pueden repercutir en nuestro cuerpo y viceversa (las enfermedades corporales pueden ocasionar trastornos psíquicos en mayor o menor grado). Esto nos da la pauta de que no podemos ver al ser humano desintegrado. Tal desintegración sólo se realiza para estudiarlo, pues en la medida que más sabemos acerca de él, nos damos cuenta que el intento cientificista de investigarlo por separado da únicamente la visión parcial del todo (es como analizar un granito de arena de un inmenso desierto). Existe una ciencia llamada psico-neuro-inmunología que estudia la relación de las áreas psicológica y corporal del ser humano. 126


Por esta razón, no debe olvidarse que el ser humano se encuentra en un delicado equilibrio psicofísico, y como agentes de salud debemos promover actitudes y conductas que sean beneficiosas para establecer la homeostasis interna y el equilibrio con el mundo exterior. La forma de movernos dependerá no sólo de las posibilidades que nos permite nuestra genética y biotipo, sino de aprendizaje e influencias ambientales, culturales y sociales.

Órganos de los Sentidos Vista

Esclerótica

Cristalino

Córnea

Nervio óptico Coroides

Retina

El ojo es el órgano más importante de la vista. Pero podemos tener los ojos intactos y ser ciegos debido a que éstos pierdan, por alguna razón, la conexión con el cerebro en algún punto de su recorrido de percepción. La retina es la membrana interna del ojo que tiene receptores de la luz y de los colores llamados fotorreceptores (conos y bastones). La luz penetra por la pupila y estimula a los conos y bastones. Estos receptores conducen el estímulo recibido a través del nervio óptico, que a su vez, tras un sinuoso recorrido que pasa por diferentes núcleos del tálamo, llega a la corteza cerebral occipital donde se organiza lo recibido. 127


De esta manera percibimos a través de los ojos, el nervio óptico, los núcleos talámicos y la corteza occipital del cerebro, lo que ocurre en el mundo exterior al alcance de nuestro campo visual. La vista tiene una gran importancia en la coordinación, ya que es una aferencia perceptiva relevante en el aprendizaje.

Oído El sistema auditivo es otra manera de percibir el medio externo. Con la vista lo percibimos a través de formas, colores, tamaños. Con el oído percibimos sonidos con distintas longitudes de onda. Los sonidos agudos tienen mayor frecuencia y los graves menor frecuencia de ondas. Algunos mamíferos perciben sonidos que los humanos no, debido a que su sistema auditivo puede captar longitudes de onda menores (los elefantes, algunos felinos, etc). Nosotros lo pudimos descubrir gracias a artefactos encargados de grabar y reproducirlos para nuestra capacidad limitada. El mecanismo para oír también depende de receptores encargados de percibir las ondas sonoras en la membrana timpánica, que a través de huececillos transmiten por el nervio auditivo (es un par craneal) a la corteza temporal. Entonces el nervio auditivo lleva información auditiva al cerebro en la corteza cerebral temporal. Cualquier interrupción de este recorrido nos dará como consecuencia la sordera. El oído se divide en: 1. Externo: Compuesto por la oreja, conducto auditivo externo. 2. Medio: Compuesto por el tímpano o membrana que transmite el sonido a unos huesillos llamados martillo, yunque y estribo. 3. Oído interno: Compuesto por el caracol y el nervio auditivo. El caracol ubicado en el oído interno es un sistema que nos informa la posición del cuerpo en el espacio (ayuda en el equilibrio). Posee tres canales semicirculares ubicados estratégicamente alrededor del caracol. El caracol tiene en su interior líquido que fluye por los canales semicirculares. Dentro del líquido se encuentran pequeñas concreciones llamadas otolitos. Al desplazar nuestra cabeza, estos otolitos estimulan distintas zonas de los canales semicirculares que en 128


su membrana interna poseen receptores. Al caminar hacia delante (o al ir sentados en colectivo y cuando éste arranca), los otolitos estimulan las membranas posteriores de los canales, y esta información integrada por el cerebro, nos da la sensación de nuestra situación en el espacio o de movimiento. Esta sensación de equilibrio, está integrada con otras aferencias como la vista y las sensaciones propioceptivas. El licenciado o profesor en educación física puede trabajar en esta percepción, por ejemplo realizando ejercicios con ojos cerrados o tapados (siempre teniendo en cuenta que esto se puede realizar a partir de los 8 años en adelante, por un tema de seguridad, pero no en niños más pequeños). Cuando por alguna patología algún otolito queda en el canal semicircular y no vuelve al caracol, nos produce sensación de movimiento aún cuando estamos quietos. A esta sensación se la llama “vértigo”. El vértigo es entonces la sensación de mareo circular. Este hiperestímulo puede causar como consecuencia náuseas, vómito y palidez con sudoración profusa. Síntomas que por lo general le siguen al vértigo. Los otorrinolaringólogos y los neurólogos (subespecializados en aparato vestibular) son los especialistas médicos que tratan estas patologías.

Gusto Corteza cerebral

Tercera neurona

Tálamo

Segunda neurona

Bulbo raquídeo

Primera neurona

Receptores Ganglio

Lengua (papilas)

129


La lengua tiene receptores llamados papilas gustativas del ácido, salado, dulce y amargo. A través de los nervios craneanos correspondientes (nervio facial, glosofaríngeo, y neumogástrico) llevan información por el bulbo, tálamo y corteza parietal (ínsula) donde se registra la información percibida.

Olfato Sus receptores se denominan células bipolares que se encuentran en la mucosa nasal son captadas por la primer neurona (células de Schultze). Éstas hacen sinapsis con la segunda neurona que se encuentra en el bulbo y luego por el nervio olfativo (primer par craneal) se dirigen a la corteza frontal. Los axones de la primer neurona pasan a través del hueso etmoides (quien posee una lámina agujereada llamada “cribosa”) hacia la segunda neurona. Si bien el gusto y el olfato no son sentidos indispensables para el desarrollo motor, son esenciales para “componer” la realidad exterior, especialmente al ingerir alimentos. La vista, el tacto y el oído, sin embargo toman un rol preponderante en el desarrollo de las habilidades motoras. Fundamentales para el aprendizaje y el desempeño motriz.

130


Preguntas de autoevaluación 1) ¿Qué función cumple el SNC y el SNA? 2) ¿Cómo se llama a la célula nerviosa y de qué partes se compone? 3) ¿Cuál es la porción de la corteza del cerebro que organiza la motricidad y la sensibilidad? 4) ¿Qué es el arco reflejo, ejemplo? 5) ¿Qué función tiene el cerebelo? 6) ¿Cuáles son las vías nerviosas del movimiento humano desde que se inicia la idea? 7) ¿Qué significa sinapsis, período refractario absoluto y relativo? 8) ¿Según su criterio cuál de los 5 sentidos es el más importante en la mayoría de las actividades deportivas y por qué? ¿En qué orden de importancia los colocaría? 9) ¿Qué sentido tiene que ver con la percepción del cuerpo en el espacio? 10) ¿Qué es el tono muscular?

131


Capítulo VI

Ergometría La ergonomía es la ciencia que estudia el esfuerzo humano. Las distintas cualidades físicas pueden evaluarse con diferentes tests.

Las cualidades físicas son:

•·La resistencia (potencia aeróbica) •·La Fuerza (se mide con cargas máximas a las que sometemos a un determinado grupo muscular = Repetición máxima o RM) •·La velocidad (potencia anaeróbica) •·La flexibilidad (estiramiento) •·La coordinación (se mide con pruebas de estructuración espacio-tempo-objeto).

La performance de un sujeto va a depender de muchos factores: •·energéticos •·neuromusculares •·psicológicos •·entrenamiento previo •·dieta •·edad •·sexo •·composición corporal Y todos deben ser tenidos en cuenta a la hora de elegir la forma de entrenar y de evaluar. 133


Es decir que el movimiento humano involucra distintas cualidades y según el deporte o actividad física que el sujeto practique debe evaluarse de diferente forma y con distintos protocolos. En este capítulo veremos en especial la potencia aeróbica y la anaeróbica. La capacidad aeróbica involucra al sistema cardiorrespiratorio que asegura la presencia de O2 y la remoción del lactato producido intraejercicio. Se puede expresar en términos de VO2 (consumo de oxígeno) como litros/minuto o como ml/kg/min (mililitros de O2 por kg de peso corporal por minuto). El VO2 en sedentarios puede ser de 40 ml/kg/min y en deportistas de alto nivel puede llegar hasta cerca de 80. Existen tests de campo para medir la potencia aeróbica como el conocido test de Cooper, que consiste en correr la máxima distancia posible en 12 minutos. Cooper observó que aumentando la carga cada 3 minutos, la mayoría de las personas se agotaban en los 12 minutos. Luego se aplicaba la fórmula

VO2 =

distancia recorrida (m) - 504 45

En la Argentina se usa una fórmula de

VO2 = 40,3989 x log de la distancia - 269,0751

Si se toma como parámetro la FC (recordemos que no es lo mejor por los factores de error, pero sí lo más económico y fácil de evaluar) debemos observar la FC máxima, la mínima o de reposo y especialmente la recuperación de la FC postejercicio en los primeros minutos (1’ 2’ 3’ 4’ 5’ hasta que llegue a la FC basal). Los sujetos bien entrenados recuperan antes la FC basal luego del esfuerzo. 134


Astrand tomó como parámetro la FC y la carga de trabajo en watts y realizó un nomograma para calcular el VO2. La ergometría: Es una prueba que se realiza para conocer la capacidad de trabajo físico. Sirve para valorar el rendimiento físico de algunas cualidades (resistencia, potencia, velocidad), para evaluar el efecto del entrenamiento en los sujetos, y también para detectar alteraciones cardiacas o respiratorias en las personas, que no se detectan en reposo. Se puede medir con el máximo consumo de oxígeno que puede una persona absorber, transportar y usar en sus tejidos por unidad de tiempo. El equipo utilizado es un electrocardiógrafo o si lo deseo medir en pista un telémetro (para evaluar el ECG en esfuerzo), una bicicleta o cinta es lo más común, y un espirómetro para evaluar la ventilación. La técnica es sencilla, se indica al sujeto una pequeña entrada de calor (generalmente protocolar) y se usa bicicleta (que usa el 85% de la masa muscular), cinta deslizante (treadmill) o en casos más específicos remoergómetro (que utiliza el 95% de la masa muscular total) o piletas de natación con corriente continua. Esto dependerá del deporte que entrena. Si es maratonista es recomendable que realice la prueba en cinta, si es ciclista en bicicleta. No significa que la información que nos dé del aparato cardiovascular sea inservible, pero es mucho más conveniente evaluarla contemplando los grupos musculares efectores del deporte que realiza (pues finalmente son los que se adaptan fisiológicamente al entrenamiento mejorando su consumo de oxígeno). También existe el brazoergómetro usado en sujetos con paraplejías (que solo puede llegar a medir el 70% del VO2 máximo comparado con los anteriores). Para evaluar la capacidad anaeróbica se usa el protocolo Bar Or O Wingate test (que es una prueba continua de máxima intensidad). Para evaluar la capacidad aeróbica se usa una prueba por etapas: cada 3 minutos y uno de recuperación en cada etapa. Se usan 3 minutos por carga pues ese es el tiempo en el que se llega a un estado estable con la carga. Se va aumentando la carga en forma gradual cada 3 minutos y se utiliza un protocolo especial (por Ej. el de Kinderman) en el cual se van tomando tras cada serie de 3 minutos de carga, los parámetros que deseo medir (Tensión arterial, frecuencia cardiaca, frecuencia respiratoria, VO2 (en litros/minuto o ml/kg de peso/min), VCO2, lactato en sangre capilar, Cociente respiratorio, METS, etc.). Luego también se pueden evaluar otros coeficientes. 135


Existen otros protocolos (Kolman, Menirovich), pero los más utilizados son el de Bruce (eleva la carga cada 3 minutos) y el de Kinderman (eleva la carga cada 3 minutos y permite 1 minuto entre carga y carga para evaluar). O sea que el de Bruce es continuo y el de Kinderman discontinuo. El de Kinderman da más tiempo de remover el lactato.

Técnica Para elegir la carga se utiliza el llamado Índice Ergométrico. Si el sujeto está desentrenado se usa 1 watts/kg de peso. Si está entrenado hasta 4 watts/kg de peso. Un watt = 6,1 kgm Entonces si el sujeto pesa 60 kg y está desentrenado, la carga será de 60 watts o de 366 kgm. Si el sujeto pesa 100 kg y está entrenado la carga será de 400 watts o de 2440 kgm. El MET es la unidad de medida básica del metabolismo en condiciones basales. Teóricamente son 3,5 ml de O2 consumido por kg de peso, por minuto, pero se puede medir directamente en el sujeto que se lo expone a una ergometría. Al final, se verá cuánto fue su máximo consumo de O2 para ver cuántas veces elevó su metabolismo respecto al basal. Es por eso que se puede medir en METS una ergometría. A mayor cantidad de METS significa mayor consumo Máximo de O2. Si el sujeto pesa 70 kg, un MET será igual a 3,5 por 70 = 245 ml/min. Si para consumir 245 (un MET para este sujeto de 70 kg) ventila 6 litros de aire, entonces para consumir un litro de oxígeno (O2), deberá ventilar 24 litros (por regla de tres simple). Los factores que pueden limitar o alterar estos valores son:

La altura, la humedad ambiental, el nivel de entrenamiento, algunas enfermedades (asma, fumadores crónicos), ingesta previa al ejercicio, anemias, etc. El VO2 máximo y el lactato en sangre son de los valores más importantes a tener en cuenta para este test.

136


El VO2 máximo es difícil de saber en niños, pues al llegar a la meseta, se detienen. Por eso en niños no se habla de consumo máximo, sino de PICO máximo de VO2.

Existen varios parámetros que tienen relevancia para los cálculos: 1) Tiempo medio del VO2 MÁXIMO: Es el tiempo que tarda en alcanzar el 50% del consumo máximo. Sirve para evaluar la potencia aeróbica de un sujeto. 2) Aprovechamiento fraccional del VO2: Informa a que porcentaje del VO2 se realiza una actividad. Por ejemplo si un sujeto corre 2.800 metros en 10 minutos, lo puede hacer al 50% (significa que hace menos esfuerzo del que puede) o al 80% del VO2 (hace más esfuerzo). Esto sirve para saber si el ritmo que lleva el sujeto es el adecuado para bajar sus tiempos o lo está realizando a menor velocidad de sus posibilidades. Esto habla de la eficiencia, pues relaciona el VO2 a la intensidad de trabajo. Es factible que el sujeto no mejore sus tiempos por falta de asesoramiento alimentario, o por problemas de incorrecta biomecánica o de técnica, o sencillamente por falta de entrenamiento adecuado. También estados de carencia nutricional como la anemia pueden afectar los resultados. Puedo comparar al mismo sujeto luego de un entrenamiento de 5 semanas y observar su progreso, o realizar un estudio de un equipo entero de algún deporte para compararlo con los modelos ideales de ese deporte. 3) Coeficiente de utilización de O2 = VO2 / VP. Me da una idea de cuánto se aprovecha de O2 por litro de aire ventilado. Si disminuye durante una ergometría implica que está próximo el umbral anaeróbico (o sea que el ejercicio continúa pero por la remoción supera la producción del láctico). 4) Pulso de O2: VO2 /FC máximos. Indica cuánto consume de O2 por latido (eficacia cardiovascular). En reposo se ven valores de 3 cm3 como normales. En el ejercicio pueden aumentar 15 veces este valor 137


(aunque la frecuencia solo triplique la del reposo). Indirectamente también me ayuda a medir la descarga por sístole. Si es mayor a 20 es por aumento del volumen de reserva, pero si es menor a 20 interpretamos que no está bien entrenado aeróbicamente.

Techo

Pulso de O2

Tiempo

5) Equivalente de O2 = Ventilación/VO2. La ventilación podría aumentar, pero si todo el recorrido del O2 no está en óptimas condiciones, el VO2 disminuye. Por lo que interpretamos que cuando este índice aumenta el sujeto está menos entrenado, o anémico o tiene enfisema, etc. Aunque el VO2 aumente, el trabajo físico puede continuar a expensas de la vía lactácida.

VO2 (l/min)

umbral anaeróbico

3

70

Ve (litros)

V btps = ventilación en condiciones standard de temperatura y presión Ve = % del aire exhalado (CO2) en litros Vi = % del aire inspirado en litros 138


6) Equivalente CO2 = V/VCO2. Es una forma de medir la producción de CO2 en nuestra ventilación. 7) CR (cociente respiratorio) = VCO2/VO2. Sirve para estimar cuál es el combustible al cual estoy echando mano. O grasas o carbohidratos. Cuando la producción de CO2 es mayor significa que estoy metabolizando o consumiendo menos O2 para oxidar. Eso ocurre cuando oxido carbohidratos (pues sabemos que por su fórmula química los carbohidratos necesitan menos O2 para ser catabolizados en el ciclo de Krebs). Y a la inversa cuando la fuente de oxidación metabólica proviene de las grasas, debo consumir más O2 y esto altera la fórmula del CR.

Por lo tanto si es CR es cerca de 0,7 estoy oxidando grasas y si el CR es cercano a 1 estoy utilizando carbohidratos.

Existe una circunstancia especial cuando hiperventilo (por nerviosismo, o para bucear) pues al exhalar más CO2 la fórmula puede dar más de 1. Se puede hacer una relación entre pulso de O2 y equivalente de O2. Sabemos que si el pulso de O2 es de 20 o más es buen índice de bien entrenado, y para el equivalente de oxígeno 30 es óptimo también.

Cadete Juveniles Mayores

eq O2

30

20

pulso de O2

139


Con la edad y también con el entrenamiento estos parámetros mejoran. La potencia aeróbica se puede mejorar en un 30% en 8 semanas de entrenamiento. Cooper fue quien demostró al correr durante 12 minutos, el entrenamiento al 80% de su máximo por lo menos 3 veces semanales mejoraba la performance. Y lo testeaba aplicando su fórmula:

VO2 =

distancia recorrida (m) - 504 54

Por ejemplo si el VO2 máximo de un sujeto es de 3 litros/minuto (ó 3.000 ml/min), la distancia a recorrer en una hora (o sea el volumen de entrenamiento), para entrenar al 80%, se calcula de la siguiente manera:

d=

2400 x 45 + 504 80% del máximo x 45 + 504 = = 9.042 m/h 12 12

Si deseamos saber en qué tiempo recorrer un km., calculamos: Si 9.042 metros debe correr en una hora, es equivalente a 1.000 metros en 6 minutos.

(60´ x 1.000) 9.042

8) Exceso de CO2: VCO2 – VO2 + 0,75 Se usa esta fórmula para evaluar la participación anaeróbica (Rodhal). Si toda la producción de CO2 es producto del trabajo aeróbico y anaeróbico, el exceso de CO2 es el porcentaje de anaerobiosis. 140


% de exceso de CO2 =

exceso de CO2 x 100 producción total de CO2

0,75 es un factor de corrección Recordemos que la medición de lactato en el momento de realizar esta fórmula teórica no era algo tan sencillo.

¿Cuándo se llega al VO2 máximo? Existen varios criterios pero en última instancia son los mismos. Lo más importante es tener en cuenta lo que hace un sujeto en la misma prueba de campo (y llevarlo a los valores más similares para que en un ambiente controlado de ergometría podamos medir) o sea lo más parecido posible a la realidad de esa persona cuando no está midiéndose, siempre y cuando se respete el criterio de riesgo, por ejemplo que se produzca hipertensión arterial anormal o exagerada, etc. Los factores que podrían limitar el VO2 máximo son: la altura (por disminución de la presión parcial de oxígeno debido a la baja presión atmosférica), una problema pulmonar ventilatorio (enfisema, fumador crónico, obstrucción, asma), la anemia (por disminuir el transportador de O2), la falta de enzimas oxidativas (por falta de maduración, por problemas congénitos o sencillamente por falta de entrenamiento).

Recordemos que el metabolismo es entrenable, por lo tanto las enzimas también.

Un músculo entrenado en resistencia, tiene más capilares, más mitocondrias y de mayor tamaño (densidad mitocondrial), más enzimas y coenzimas (NADH y FADH) que posibilitan consumir más O2 para el catabolismo de los nutrientes.

141


Criterios a tener en cuenta para el VO2 máximo: •·Cuando a pesar de aumentar la carga del ejercicio, se mantiene en meseta el VO2. Vale aclarar que los niños una vez que llegan al máximo no lo peden sostener con lo que se lo denomina “pico máximo” y hasta allí llegan. •·Al llegar a la frecuencia cardiaca máxima teórica. Existen para esto varias fórmulas, pero la más extendida es la de 220 menos la edad (solo sirve para sujetos de 20 años en adelante). •·Cuando el Cociente respiratorio es de 1,1 ó más. Es un umbral que implica que el sujeto está hipervetilando para liberar el exceso de CO2, mucho más de lo que consume de O2. •·Cuando su lactato es mayor de 8 milimoles (pues se supone que está en la etapa de potencia anaeróbica o tolerancia al lactato y ya no mide la potencia aeróbica).

Criterios para detener la prueba: a) Si se produce un infradesnivel del segmento ST en el electrocardiograma (implica que hay insuficiente O2 a nivel de las coronarias que irrigan al músculo cardiaco). b) Cuando hay dolor precordial (llamado angor o angina de pecho) es un síntoma clínico de lo anterior. c) Cuando disminuye la carga voluntariamente (Ej. baja la frecuencia de pedaleo o la velocidad de la carrera). Esto sucede por agotamiento muscular, e indica déficit de entrenamiento. d) Cuando la TA sube la diastólica a 100 mmHg o la sistólica a 200 ó más. Generalmente se debe tener cuidado con este tema pues hay hipertensiones reactivas al ejercicio y si bien la diastólica no sube, la sistólica aumenta con la segunda etapa a 200 mmHg o más. Es interesante preguntar si el sujeto alguna vez tuvo algún registro de hipertensión arterial en reposo por situaciones estresantes previas, y/o si tiene antecedentes familiares de HTA (hipertensión arterial). 142


e) Cuando llegó a la FC máxima teórica para su edad (220 menos la edad en años). Ej. si tiene 20 años es 220 –20, su FC máxima será de 200, si tiene 42 años, 220 –42 = 178.

Ejemplo de ergoespirometría en bicicleta: Es importante que el sujeto a evaluar se sienta cómodo en la bicicleta. Que pueda extender sus miembros inferiores entre cada ciclo de pedaleo, por lo que se deberá adecuar la altitud de la silla según cada persona (más alta o más baja dependiendo de la longitud de sus miembros inferiores). La carga se calcula según su peso. Los primeros 3’ son de 1 watt/kg de peso, los segundos 3’ de 2 watts, los terceros de 3 watts y así hasta que se decide concluir la prueba. Luego se miden los parámetros en el primero, segundo y tercer minuto de recuperación, o hasta llegar a los parámetros basales (o sea sin carga previa). Se puede medir: FC TA VO2 basal = peso x 3,5 pulso de O2 = VO2 /FC METS = VO2 / VO2 basal VO2 (ml/min) Pulso (peso x 3,5) de O2

Tiempo

Carga

FC

TA

METS

(reposo)

(sin carga)

52

120-70

1

245

4,7

3’

1 watt/kg = 70

80

120-70

4,4

1.078

13,4

3’

2 watt/kg = 140

110

130-65

7,7

1.886

17,1

3’

3 watt/kg = 210

140

135-60

10,2

2.499

17,8

3’

4 watt/kg = 280

180

150-60

14,3

3.503

19,5

1’ reposo

(sin carga)

110

130-60

2’ reposo

(sin carga)

75

120-70

3’ reposo

(sin carga)

55

120-70 143


1 watt = 6,1 kgm. Por lo tanto 70 watts = 70 x 6,1 = 427 kgm y cada 3 minutos le cargo 1, 2, 3, 4, etc. watts. El pulso de O2 = VO2/FC = 245/52 = 4,7 1 MET = peso x 3,5 = 245 ml/min = VO2 basal Si se usa este protocolo, solo voy a saber los METS que hizo, pero puedo usar esa información pues si alcanzó 14,3 METS y pesa 70 kg, y cada MET es de 3,5 por kg de peso, su VO2 máximo es de 3,5 x 14,3 = 50 ml/kg/min. Y si el único dato que tengo es el VO2 que en este caso es de 3.503 ml/min, sabiendo que pesa 70 kg = 3503 / 70 = 50 ml/kg/min (lo que coincide con el cálculo anterior). Luego se debe calcular los METS = VO2/VO2 basal. Ej: 1.080/245 = 4,4 Luego 245 x 4,4 = 1078 y así sucesivamente.

Ejemplo de ergoespirometría en cinta: Existen diversos protocolos, pero el de Kinderman puede ser utilizado. 1) Tomar las mediciones en condiciones basales. O sea el sujeto parado en la cinta con todos los aparatos puestos (ECG, espirómetro). Las mediciones se deben tomar en un minuto basalmente y luego de cada carga. Tanto la FC como el pulso radial o la frecuencia respiratoria pueden estar medidas en forma automática con los aparatos modernos de ergoespirometría, pero igual es bueno para el alumno que lo haga manualmente para comprender un poco mejor la mecánica y los resultados de lo que deseamos comprobar. Los parámetros, si es que hay muchas personas para medir, son: •·Pulso radial en 15 segundos. Pues luego le dejará la mano libre para pinchar un dedo (en lo posible el anular) para tomar el ácido láctico. Si no del pulpejo de la oreja. •·Ácido láctico (se toma con tirillas reactivas que se leen con un aparato similar al que lee la glucemia, con una gotita de sangre capilar que se puede tomar del pulpejo de la oreja o de los dedos, previa desinfección con agua oxigenada y presión de la zona hasta obtener una gota sobre el reactivo, que luego de algunos segundos se quita el exceso de la gota de sangre con una gasa). Es probable 144


que no se deba pinchar cada 3’, pues la vasodilatación a la que se somete al sujeto por la redistribución sanguínea durante el ejercicio hace que del mismo pinchazo pueda sacar otra gota en la siguiente etapa. Si así no fuera, se vuelve a pinchar. Se puede usar una lanceta para obtener más sangre. O la técnica de 2 ó 3 pinchazos cercanos, para que la gota sea fluida. El dedo debe estar bajo, y se lo debe frotar previo al pinchazo para vasodilatar la zona. Luego “ordeñar” (o sea apretar en sentido céfalocaudal) para obtener la sangre con mayor facilidad. Usar siempre guantes y material descartable. El conteo en la máquina dura 60 segundos, así que el sujeto ya comenzó otra etapa mientras se lee el resultado. No se debe apoyar la tirilla, sino esperar que la gota la empape (ver que esté puesta del lado correcto, donde está el reactivo). •·Es factible que previamente haya que codificar el aparato con una tirilla “muestra” que viene en cada set. Cada vez que se cambia de set de tiras, se debe volver a codificar como indica el aparato. •·FC o frecuencia cardiaca (puedo tener un polar, o tomarla por el pulso radial o leerla por el ECG). •·TA o presión arterial (con un tensiómetro). •·Frecuencia respiratoria (tomada desde la espalda del sujeto con la mano en su tórax, sin presionar). •·Se le pregunta su sensación de cansancio del 1 al 20 (aclararle que debe ser lo más sincero posible). Se mide por la escala de Borg. 2) Se le indica al sujeto que trote a 6 km/hora (o sea 1,7 m por segundo) durante 3 minutos y para tomarle los parámetros nuevamente debe saltar de la cinta colocando sus pies al borde externo izquierdo y derecho de la misma. 3) Se va incrementando 2 km/h otros 3 minutos y se repite la misma operación hasta que el sujeto alcance su máximo VO2 (haga meseta), o su lactato supere los 8 mMoles, o su CR sea mayor de 1,1 o su FC máxima teórica o sea 220 –edad, sea alcanzada. Otros protocolos aumentan la inclinación de la cinta en 1,5° en cada etapa. Lo importante es medir siempre con el mismo protocolo al mismo sujeto, sobre todo si vamos a evaluar su progreso con el entrenamiento.

145


Todo se puede imprimir en un cuadro. Vamos a dar un ejemplo:

Basal

6 8 10 12 14 16 1 minuto 2 minutos 3 minutos km/h km/h km/h km/h km/h km/h reposo reposo reposo

pulso radial

72

92

112

124

164

180

204

152

120

108

FC ECG

68

80

136

144

160

175

172

128

116

108

FC polar

62

102

125

158

174

185

176

144

121

118

130

15

15

18

180

190

200

170

160

140

70

80

80

80

70

70

80

80

70

70

FR

12

18

25

30

40

48

44

36

26

24

Borg

1

5

5

7

9

12

18

9

5

5

Lactato

2

0.8

2.1

3.2

3.4

4.5

4.7

6.6

7.2

6.9

TA

FC = frecuencia cardiaca por minuto ECG = electrocardiograma TA = presión arterial máxima y mínima FR = frecuencia respiratoria por minuto Borg = escala de cansancio subjetivo de 1 a 20

Podemos observar varias cosas del ejemplo anterior: •·La frecuencia cardiaca aumenta en cuanto aumenta la carga de trabajo y el tiempo de ejercicio. Un corazón más eficiente, late más fuerte y expulsa más sangre con cada latido, por lo que tiene menor FC de reposo (hay casos en que es de 30-32 por minuto en maratonistas bien entrenados). Y también aumenta más lentamente la FC, es decir debe realizar más carga para aumentar su frecuencia que un desentrenado. Le tomamos la frecuencia cardiaca por distintas vías para verificar si coinciden y no siempre se cuenta con un polar.

146


•·La redistribución del flujo sanguíneo hacia los músculos es mayor durante el ejercicio, y los músculos al contraerse ayudan al retorno venoso, para que la sangre vuelva al ventrículo derecho más fácilmente. •·La adrenalina (segregada por la médula de la glándula suprarrenal ante el estímulo simpático) es la hormona que más ayuda al corazón para latir con más fuerza. •·El combustible que se utiliza en esta prueba es al principio grasas, pero en la medida que superamos el 65% del VO2 máximo de cada sujeto, es el glucógeno muscular. Es decir el CR es bajo de 0,7 si usamos grasas (a bajas intensidades) y es 1 si usamos glucógeno. •·Normalmente en reposo ventilamos de 6 a 7 litros de aire, pero en el ejercicio podemos aumentar a 120 litros por minuto debido al volumen de reserva inspiratorio y espiratorio. O sea aumenta la amplitud, pero también la frecuencia respiratoria. Esto se puede leer de la espirometría (el aparato lo mide automáticamente). •·Podemos observar que en reposo tenía 2 mMoles de lactato en sangre, pero al iniciar el ejercicio el lactato desciende a 0,8. Esto es debido que al redistribuir el flujo sanguíneo, está remocionando más de lo que produce (trabajo subaeróbico). •·En cuanto a la tensión arterial, normalmente aumenta la sistólica (por aumento del retorno venoso) y baja la distólica (por vasodilatación de las arterias musculares). Pero recordar que existen criterios para detener la prueba, pues se puede aumentar la TA diastólica (a 100 mmHg) o demasiado rápido y mucho la sistólica (a 180 ó 200 mmHg). Esto se denomina: hipertensión reactiva al ejercicio. •·Respecto de la escala de cansancio Borg, como es subjetiva, muchos deportistas no son del todo sinceros o puede suceder que no registran el verdadero cansancio y si bien terminan la prueba debido a que llegaron al máximo de su esfuerzo, pueden decir valores menores a 15 (cuando 20 es lo máximo y se supone que es cuando no puede proseguir, o sea debe terminar con 20).

147


•·Podemos realizar una curva con el lactato:

Lactato 10 8 6 4 2 0 basal 3’ 6’ 9’ 12’ 15’ 18’ 1’ 3’ 5’

Tiempo

recuperación

1. Recordemos que a los 3’ iba a 6 km/h, a los 6’ iba a 8 km/h y así sucesivamente. El lactato se mide en moles, pero podemos pasarlo a mg: 1 mMol = 9 mg de lactato. Los tests incrementales no dan tiempo al steady state del lactato, es así que la curva nos sirve solo para comparar y de orientación general. Pues el tiempo en producir y difundir es mayor que 10 minutos. 2. Luego de entrenarlo aeróbicamente para que las fibras IIA remocionen lactato, la curva debe correrse hacia la derecha. Pues tarda más tiempo en aparecer el lactato en sangre por mayor remoción que producción. También puede extender el tiempo y la carga del ejercicio pues tolera más lactato en sangre antes de parar por agotamiento. 3. Podemos ver que luego de terminado el ejercicio el lactato sigue aumentando en la faz de reposo, aún pasados 5’. Esto significa que no remueve bien. En un sujeto así, debo trabajar las áreas anaeróbicas de tolerancia y superaeróbicas (para producir y remover). Desde ya que se continúan trabajando el área de consumo máximo pues podrá remocionar más aún. Lo ideal hubiera sido que a los 5’ de terminado el ejercicio su lactato esté en 2 a 4 mMoles (pero a los 5’ aún está en 6,9 mMoles). 148


4. Si llega a 6 mMoles de lactato y me pide parar la prueba es porque no llegó a producir y a tolerar lactato en sangre. Debo trabajar el área de tolerancia y de producción (superaeróbico y de VO2 máximo). 5. Si un sujeto tuviera bajo lactato al final de la prueba es que no produce, pero si la curva se dispara rápidamente hacia arriba es porque no remueve lo que produce. 6. Si fuera un velocista, produce y tolera el lactato, pero si no entrena la remoción lo acumula rápidamente. Es por eso que un velocista también debe trabajar el área de consumo máximo. 7. El break point o Umbral anaeróbico (punto cercano a los 4 mMoles, donde el ascenso del lactato comienza a ser logarítmico) se produce en el velocista antes y tarda más en disminuir después del ejercicio. En un fondista se produce más tarde (lo eleva más lentamente pues produce y remueve) y al parar lo baja más rápidamente. 8. El lactato aumenta durante el reposo postejercicio pues si bien dejó de producir, pasa a sangre lo ya producido y lo va removiendo igual. 9. En el ejemplo anterior se puede decir que a los 15’ o sea a los 14 km/h, este sujeto entra al área superaeróbica. Entonces puedo aprovechar esta información para hacerle realizar “pasadas” de 200 a 400 metros a esta velocidad y mejorar su performance. Si no baja la velocidad es porque está en estado estable. Si la baja es porque le falta entrenamiento. 10. Si entreno al sujeto correctamente, va a mejorar la producción, la remoción y la tolerancia al lactato. Y veré que en el reposo postesfuerzo, el lactato debe estar entre 2 y 4 mMoles nuevamente (lo más cercano a como antes de iniciar la prueba). 11. Es decir si tiene bajo nivel de lactato en la prueba, debo trabajar más la producción y tolerancia (áreas anaeróbicas). Esto sucede con los maratonistas que no entrenan la tolerancia y al final de la carrera deben bajar su ritmo pues les falta este entrenamiento de “pasadas cortas”. Y si es muy alto el nivel de lactato, por ejemplo en velocistas que producen con mucha velocidad, pero acumulan pues lo toleran bien, debo trabajar más la remoción (áreas aeróbicas).

149


12. Los tests de este tipo, no dan tiempo a que el lactato haga steady state (etado estable), es por eso que me sirven para comparar 2 curvas antes y luego de entrenar al sujeto. Podemos comparar la curva de lactato de un velocista y un fondista: Lactato (mMol) 10 8 6 4

velocista fondista

2 0 basal 3’ 6’ 9’ 12’ 15’ 18’ 1’ 3’ 5’

Tiempo (min.)

recuperación

Umbral anaeróbico lactácido (break point): Es el punto a partir del cual la acumulación de ácido láctico en sangre pasa de ser lineal a ser exponencial (este disparo sucede cuando el lactato está cercano a 4 mMoles). Otros consideran que es cuando se pierde la linealidad en la curva VP / VO2 (ventilación pulmonar/consumo de O2). Esto es para poder evaluar el break point y evitar realizar algo más cruento como pinchar al sujeto para medir su lactato. La ventilación pulmonar aumenta con el ejercicio, pero llega un momento en que lo hace en forma exponencial. Esto sucede por la acidosis (disminuye el pH en sangre y estimula el centro respiratorio). O sea que al aumentar el ácido láctico, se combina con los bufers de la sangre (bicarbonato de sodio), se transforma en lactato de sodio + ácido carbónico, que se transforma en CO2 y trato de ventilar más para eliminar el CO2 producido. Se ventila más de lo que puede consumir de O2.

150


ácido láctico + (bicarbonato)

lactato de sodio (neutro) + ácido carbónico

ácido carbónico anhidrasa carbónica agua + CO2

Las variables a tener en cuenta son la VP, el VO2 y el CO2.

VP

Lactato VO2

Break point

VP: ventilación pulmonar VO2: consumo de O2 En el gráfico anterior podemos observar como la VP coincide con la curva de lactato. Cuando se comienza a realizar un ejercicio continuo, aumentan la VP. Esto posibilita que el aire con O2 llegue al músculo y se consuma (aumenta el VO2), para producir ATP en la cadena respiratoria 151


mitocondrial y la fosforilación oxidativa. El producto de la cadena respiratoria es el CO2, por lo que aumenta proporcionalmente la producción de CO2. El CO2 es estimulo para el aumento de la VP. Es decir que los 3 parámetros aumentan en forma proporcional, por un tiempo de ejercicio. Pero cuando el componente lactácido aumenta, el bicarbonato actúa como buffer y produce más CO2 en forma desproporcionada. Esto aumenta la VP exponencialmente y allí se separa la VP del VO2. Pero el CO2 que es 20 veces más difusible y se acumula menos, sigue manteniéndose paralelo a la VP un tiempo más. Cuando ya el ácido láctico aumenta a niveles en los que el bicarbonato no alcanza a buferearlo, baja el pH (pues el lactato es ácido) y esto hace que la producción de CO2 pierda también la linealidad con la VP. El punto de pérdida de linealidad de VP y VO2 se llamó VT1 (ó UV1 = umbral respiratorio 1), y el punto de pérdida de la linealidad del VP y el VCO2 se lo llamó VT2 (ó UV2 = umbral respiratorio 2). La VP no es la que limita el rendimiento, sino que entre otros parámetros lo hace el aumento del ácido láctico (al no poder ser neutralizado o removido). De allí surge la opción de medir lactato en sangre para evaluar el entrenamiento (áreas funcionales). VT1:

En 1974, Wasserman observó que la VP (ventilación pulmonar), el VO2 aumentan linealmente con la producción de CO2. Esto sucede hasta el 60% de intensidad del ejercicio. Lo llaman “umbral aeróbico”. Hasta aquí hay bicarbonato suficiente como para equilibrar el aumento del lactato que continua linealmente con el VO2, hasta que pierde esa linealidad. Al superar esa intensidad, la VP pierde la linealidad con el VO2. A esto se lo denomina VT1 (ó UV1 = umbral de ventilación 1). Es decir Ventila más de lo que consume. VT2:

Pero al aumentar más del 60% la intensidad del ejercicio, se supera la producción de CO2 del Krebs, se hiperventila mucho más aún por acidosis metabólica al disminuir el PH (por estímulo del centro respiratorio) se lo denomina VT2 (ó UV2). Es el segundo punto de quiebre de la VP. Éste sería el verdadero Umbral anaeróbico. Y sin pinchar al sujeto podemos interpretar que está superando los 4 mMoles de lactato. Como todos los cálculos indirectos pueden tener diferencias o errores, por lo que siempre es mejor saber directamente lo que hay en sangre (Brooks). Aunque estos datos nos pueden orientar cuando 152


escasean las tirillas de lactato o si no deseo realizar algo cruento (pinchar a un sujeto).

Conclusiones En el aparato espirométrico, se graficará con el nombre de: 1) Equivalente de O2 = VP/VO2 (relaciona lo que ventila con lo que consume de oxígeno). 2) Equivalente de CO2 = VP/VCO2 (relaciona lo que ventila con lo que produce de CO2). 3) Si la relación VP/VO2 aumenta se denomina a esto VT1, y si la relación VP/VCO2 aumenta se denomina VT2. 4) El período entre el VT1 y el VT2 se lo llama isocapnic buffering. Es el tiempo en el que el CO2 y la VP están constantes. Representa el tiempo en que el lactato puede ser bufereado sin aumentar exponencialmente la VP. Es decir el tiempo en que puede ser amortiguado el lactato en sangre. Esto es entrenable y mejorable.

intensidad VP producción CO2 (VCO2) VO2

60%

VT1

VT2

tiempo

isocapnic buffering

153


Entre el VT1 y el VT2 los buffers de la sangre logran mantener más estable la ventilación, hasta que llega un momento que el CO2 estimula el Centro respiratorio de tal manera que se hiperventila exponencialmente. Por ejemplo: Si una persona ya evaluada tiene un VO2 máximo de 65 ml/kg/min (en cuya ergometría lo alcanza corriendo a 18 km/h.) y corre 10 km a 4’ 26” el km (o sea en 44 minutos). Su velocidad es de 13,5 km/h o sea que corrió su prueba al 75% del VO2 máximo. Si luego de entrenarlo por 6 meses, le repito la ergometría y me da igual a la anterior (VO2 máximo 65 ml/k/m a los 18 km/h) diría que está mal entrenado. Pero observo que corre los 10 km a 16 km/h, a un tiempo de 3’ 42”, significa que corrió al 88% de su VO2 máximo. Es decir en realidad mejoró sus tiempos reales. Significa que pudo mejorar la velocidad y el tiempo que tarda debido a que entrenó las fibras musculares adecuadas, por lo que produce menos lactato y lo remueve más y su VT1 se corre a la derecha.

Como conclusión debemos tener en cuenta, para evaluar un sujeto, que no solamente se debe medir la ergoespirometría en cuanto a VO2 máximo, sino también el VT1, VT2 y el lactato en sangre si es posible. Así podremos obtener una visión más general de lo que sucede metabólicamente en el ejercicio.

Fórmulas para utilizar los valores obtenidos en una evaluación ergométrica: La mayoría de los aparatos (cintas, bicicletas) son importados y vienen en Millas/hora. Luego podemos transformarlas en km. (1 milla = 1,6 km). Existen muchas fórmulas para utilizar los valores obtenidos de una evaluación ergométrica, el American College of Sport Medicine sugiere distintas fórmulas:

154


1) Para CAMINAR: Por ejemplo si un sujeto tiene un VO2 de 21 ml/kg/min y se le indica caminar 50 minutos diarios, sabiendo que él lo hace cómodamente a 3 millas/hora. Se puede calcular los grados a los que puedo colocar esa cinta para alcanzar ese consumo: La fórmula para caminar en cinta es:

VO2 es = 3,5 + (2,68 x velocidad ) + (0,48 x velocidad x pendiente)

ml/kg/min

en millas por hora (mph)

grados de inclinación

Entonces: 21 = 3,5 + 2,68 x 3 + 0,48 x 3 x pendiente 21 = 3,5 + 8,04 + 1,44 x pendiente pendiente = 21 – 11,54 / 1,44 = 9,46 / 1,44= 6,5° de pendiente •·Luego puedo averiguar las kcal consumidas por el equivalente calórico. Por cada litro de O2 consumido son 5 kcal. •·También puedo pasarlo a litros/min. Ej: VO2 = VO2 en ml/k/m x kg de peso/1.000 = 21 x 80/1.000 = 1,68 l/min •·Para calcular la kcal gastadas por minuto = 1,68 x 5 = 8,4 kcal /min •·Si deseo saber los METS: 21/3,5 = 6 METS (O sea divido el VO2 máximo por 3,5). •·Puede suceder que deseo saber la velocidad y tengo los datos de inclinación de la cinta a 10% y el VO2 a 35 ml/kg de peso/min. Por lo tanto: VO2 = 3,5 + 2,68 x Velocidad + 0,48 x velocidad x 10 35 = 3,5+2,68 x V + 0,48 x V x 10 35 – 3,5 = 2,68 x (V) + 0,48 x V) 31,5 = 2,68 +4,8 x V = 7,48 x V Velocidad = 31,5/7,48 = 4,2 millas por hora (mph) 155


•·También puede surgir que deseo hacerlo consumir una determinada cantidad de VO2 (por Ej. 16 ml/kg/min) y deseo saber a que velocidad y que % de grado de inclinación de la cinta lo pondré. Si comienza a entrenar y es una persona no entrenada, debe comenzar lento, por lo que le solicito que camine a 2,5 mph y hago la ecuación: 16 = 3,5 + 2,68 x 2,5 + 0,48 x 2,5 x % 16 = 3,5 + 6,7 + 1,2 x % = 10,2 + 1,2 x % 16 – 10,2 / 1,2 = % % = 5,8/1,2 = 4,8% •·Puede suceder que yo desee trabajar al 70% con un sujeto que pesa 86 kg y cuyo VO2 máximo es de 3,1 l/min. Primero debo pasar 3,1 litros/min a ml/kg/min. 3,1 x 1.000 = 3.100 /86 = 36 ml/kg/min Y el 70% de ese máximo es 36 x 70 / 100 = 25,2 ml/kg/min Luego puedo aplicar la ecuación para saber a cuánto % de inclinación debe estar la cinta para lograr ese resultado. 25,2 = 3,5 + 2,68 (2,8) + 0,48 (2,8) x % 25,2 = 11,004 + 1,344 x % % = 25,2 – 11,004 / 1,344 = 10,56% de grados de inclinación de la cinta 2) Para CORRER en cinta la fórmula es la siguiente:

VO2 es = 3,5 + (5,36 x velocidad) + (0,24 x velocidad x pendiente)

ml/kg/min

en millas por hora (mph)

grados de inclinación

Supongamos que un sujeto cuyo máximo son 12 METS, debe correr al 80% de su capacidad. Si la velocidad es de 4,6 millas/hora. ¿Cuál sería la pendiente?

156


Si 12 METS = 3,5 x 12 = 42 ml/kg/min. Se usa la siguiente fórmula: VO2 = 3,5 + 5,36 x velocidad + 0,48 x velocidad x pendiente 42 = 3,5 + 5,36 x 4,6 + 0,24 x 4,6 x pendiente 42 = 3,5 + 24,6 + 1,1 x pend. 42 = 28,1 + 1,1 x pend. pendiente = 42 – 28,1/1,1 = 12,6° •·Si una persona corre a 6 mph a 3% de grados de inclinación de la cinta ¿Cuál es su VO2 en ml/kg/min y en METS? VO2 = 3,5 + 5,36 x 6 + 0,24 x 6 x 3 VO2 = 3,5 + 32,16 + 1,44 x 3 = 39,98 ml/k/m (casi 40) y en METS 40/3,5 = 11,4 METS •·Si desea ejercitar a 53 ml/kg/min y corre cómodamente a 5 mph ¿a cuántos grados debo inclinar la cinta? VO2 = 3,5 + 5,36 x 5 + 0,48 x 5 x pendiente VO2 = 3,5 + 26,8 +1,2 x % VO2 = 30,3 + 1,2 x % % = 22,7/1,2 = 18,9 •·Si corro sin inclinación de la cinta la ecuación varía: Por ejemplo si una persona cuyo VO2 máximo es de 42 ml/k/min corre a un 70% de su capacidad funcional. ¿A qué velocidad debe ir? El 70% de 42 es = 29,4 Luego VO2 = 3,5 + 5,36 x v + 0,48 x v x 0% 29,4 = 3,5 + 5,36 x v + 0 29,4 = 3,5 + 5,36 x v 29,4 – 3,5 = 5,36 x V Finalmente V = 25,9/5,36 = 4,8 mph Esta ecuación puede usarse para trabajar progresivamente con un sujeto desentrenado y hacerlo correr lentamente a 3 mph al principio para luego ir aumentando (generalmente las carreras se corren a 5 mph o más rápido). Recordemos que si bien las cintas y bicicletas vienen en mph (son importadas) podemos hacer la conversión de millas en km (1 milla = 1,6 km). 157


a. Para correr en campo: La fórmula utilizada es

VO2 = 3,5 + 5,36 x velocidad + 0,48 x velocidad

Supongamos que un sujeto corre diez millas en 32’26”. Calcular el VO2. VO2 = 3,5 + 5,36 x 10 + 0,48 x 10 VO2 = 3,5 + 53,6 + 4,8 = 62 ml/kg/min Recordemos que una milla es igual a 1,6 km (por si deseamos transformar el cálculo en km recorridos).

Para saber cuánto mide una cinta, marco con tiza la cinta, la hago circular y mido desde esa marca inicial hasta que vuelve a aparecer. Ésa será la longitud en m. La transformo en km y luego en millas para aplicar la fórmula del American College.

b. Para Bicicleta la fórmula es:

VO2 = 3,5 + 2 x

potencia peso (kg)

Por otro lado si yo poseo un aparato (cinta o bicicleta) que me marca la carga en watts, para saber la potencia multiplico los watts por 6,118. Si la bicicleta no está medida, debo calcular la circunferencia de la rueda de adelante (directamente con un centímetro o calculando el radio y aplicando la fórmula = Pi por radio al cuadrado). 158


Luego averiguo la distancia que recorre cada pedaleada. Y el trabajo realizado será: Trabajo = Fuerza x Distancia Es decir multiplico las veces que pedalea por minuto (RPM = revoluciones por minuto) y lo multiplico por la distancia de cada pedaleo y listo. Puedo conocer el Trabajo. Debo tener en claro a cuántas revoluciones por minuto lo haré pedalear (60, 80, etc.). Esto lo marca el reloj de la bicicleta. Si aparte deseo conocer la potencia:

Trabajo Potencia = Trabajo Tiempo = Fuerza x Distancia x RPM

Fuerza es la carga que le voy a poner. Distancia es la que recorre por pedaleada. Y si deseo saber en un minuto, lo multiplico por revoluciones (o padaleadas) por minuto. •·Si tengo un sujeto de 80 kg en una bicicleta (que me marca la carga en watts) y deseo saber el VO2 a 150 watts: 150 x 6,118 = 917 kg/ml/min VO2 = 3,5 + 2 x 917/peso del sujeto en kg VO2 = 3,5 + 2 x 917/80= 26,42 ml/k/m Luego puedo calcular sus METS = 26,42/3,5= 7,54 METS Es decir que la persona de 80 kg que pedalea a 150 watts, va a consumir 26,42 ml/kg/min de O2 y llegará a 7,54 METS •·Por ejemplo la bicicleta marca Monark tiene una resistencia de 3 kg y cada revolución recorre 6 metros. Si el sujeto va a 60 RPM: 3 kg x 6 x 60 = 1.080 kg/m/min •·Si un sujeto pesa 65 kg y la bicicleta va a 1.200 kg/m/min ¿Cuál sería su VO2?

2 x 1.200 VO2 0 3,5 + 2 x 1.200 = 3,5 +2.400/65 = 3,5 + 36,92 = 40,42 ml/k/min 65

159


•·Un sujeto que anda en una bicicleta Monark a 50 RPM con una carga de 2,2 kg. x trabajo Su VO2 sería de: 3,5 + 73 Averiguamos el trabajo = 2,2 x 6 x 50 = 660 kg/m/min y lo aplicamos a la fórmula: 2 x 660 VO2 = 3,5 + 2 x 660 = 3,5 + 1.320 = 3,5 + 18,08 = 21,58 ml/k/min 73 •·Si deseo que un sujeto de 86 kg se ejercite al 70% de su máxima capacidad (que es de 6 METS) en una bicicleta. ¿Qué carga de trabajo debe usar si va a sostener 50 RPM? 2 x Carga (trabajo) Primero calcular el VO2 = 3,5 + 86 El 70% de 6 METS = 0,70 x 6 = 4,2 METS Si 1 MET = 3,5 4,2 METS = 3,5 x 4,2 = 14,7 ml/k/min 2 x Carga (trabajo) (Carga) Ahora 14,7 = 3,5 + 2 x Carga (trabajo) = 14,7 – 3,5 = 2 x 86 86 Carga = 11,2/2 x 86 = 481,6 kg/m/min Sin embargo, ésta es la potencia, pero yo deseo saber la carga a la que coloco una bicicleta. Si la bicicleta tuviera 3 m por revolución sería: 482 = fuerza x 3 x 50 = 482/150 = 3,21 150 metros/min Fuerza = 3,21 kg es la carga que le pondremos a la bicicleta.

La conversión de watts a Kg/m/min es 1 a 6,12. Sin embargo el ACSM usa directamente el factor 6. Ej., 250 watts = 250 x 6 = 1.500 kg/m/min

160


•·Si un sujeto de 120 kg trabaja a 250 watts. ¿Cuál sería su VO2 en ml/k/min y en litros/min? VO2 = 3,5 + 2 (carga)/peso = 3,5 +2 x (250 x 6)/120 = 3,5 + 2 x 1.500/120 = 3,5 +3.000/120 = 3,5 + 25 = 28,5 ml/kg/min y en litros: 28,5 x 120/1.000 = 3,42 litros/min c. La fórmula para la ergometría con brazos es:

carga de trabajo VO2 = 3,5 + 3 x peso (kg) ml/kg/min

kg/m/min

Cooper fue el primero en observar que al aumentar la carga de trabajo cada 3 minutos, se agotaban la mayoría de los sujetos en la cuarta serie (a los 12 minutos). Luego calculó que: distancia recorrida (metros) VO2 = distancia recorrida (metros) – 504 = ml/kg/min 45 En Argentina VO2 = 40,3987 x log de la distancia - 269,0751 Existen muchas posibles formas de calcular el VO2 en forma teórica. Pero recordemos que son sencillamente sólo herramientas que nos sirven para entrenar a los sujetos con un criterio. Cada cual utilizará el criterio de evaluación que considere mejor. Tal cual se puede evaluar la potencia aeróbica de diferentes maneras y con pruebas de campo como en laboratorio con bicicleta, cinta, etc., también existen formas de evaluar la potencia anaeróbica. Es importante tener en cuenta qué deseo evaluar y en lo posible, elegir tests que utilicen el grupo muscular efector de ese deporte o analizar gestos deportivos lo más similares a la realidad del sujeto. Cada entrenador utilizará tests protocolarizados, pero puede modificarlos según las necesidades particulares. 161


Existen tests que miden 15”, 30”, 45” hasta 60” la potencia anaeróbica y miden el VO2 y el lactato en sangre. Un protocolo muy utilizado y muy difundido es el Wingate test (de Israel), también conocido como test de Bar Or (canadiense): Ya desde 1974 se utiliza una bicicleta Monark que mide las RPM (revoluciones por minuto) en su contador. El sujeto debe conocer perfectamente este protocolo para arrancar 5” luego de la entrada en calor y realizar su verdadero máximo pedaleo (a máxima velocidad). 1. Se realiza una entrada en calor de 10 minutos sin resistencia. Con 5” de descanso mientras se aplica la carga. 2. Se aplica la carga. Ésta se calcula 75 gs por kg de peso (para un desentrenado) y si está entrenado 1 kg/kg de peso hasta 1,3 el más entrenado. Si es mujer desde 60 gs/kg de peso hasta 75 gs ó 1 kg según su nivel de entrenamiento. Si es un niño 90 gs/kg de peso. Algunos autores opinan que se debe calcular por Kg de peso muscular. 3. El sujeto pedalea por 30” al máximo y se mide las RPM cada 5”. Se puede utilizar la bicicleta Fleisch en la que la resistencia que se coloca es de 45 gs/kg de peso para piernas. Si se utiliza ergometría para brazos, se carga con 50 gs/kg en la Monark y 30 gs/kg en la Fleisch. Se denomina Peak Power (PP) o Pico máximo al mayor valor de RPM obtenido en la prueba.

PP = Fuerza x Distancia (RPM x dist. de cada pedaleo/tiempo)

Si deseo pasarlo a kgm (kilográmetros):

kgm = Pi x 0,5 x 10.152 x carga x RPM cada 5”/12

162


Donde Pi = 3,14 0,5 es el diámetro de la rueda Carga es 75 gs x cada kg de peso del sujeto (Ej. si pesa 70 kg = 5,25 kg) Maud y Schultz en 1989, realizaron pruebas en hombres y en mujeres en diferentes deportes e hicieron un percentil relativo del PP: Varones

Mujeres

Varones (PP)

Mujeres (PP)

% del PP

watts

watts

watts/kg

watts/kg

90

822

560

10,89

9,02

80

777

527

10,39

8,85

70

757

505

10,20

8,53

60

721

480

9,80

8,14

50

689

449

9,22

7,65

40

671

432

8,92

6,96

30

656

399

8,53

6,86

20

618

376

8,24

6.57

10

570

363

7,06

5,98

Luego se puede calcular también la Fatiga Anaeróbica (FA) cada 5” FA = PP – Pico mínimo x 100 El Índice de fatiga (IF) es igual a la diferencia entre el pico máximo y el mínimo sobre el pico máximo. IF = PP – Pmín x 100 IF = PP La Capacidad anaeróbica (CA): CA = fuerza x distancia total en 30”

163


Ejemplo de una curva del Wingate test: Lactato 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100

Potencia máxima

5

10

15

Potencia mínima

20

25

30

Tiempo (seg.)

Luego existe un test de 90” (Québec test) donde el sujeto pedalea en la bicicleta Monark a 80 RPM para entrar en calor y ante la orden “Ya” se pedalea a 120 RPM por 20” y lo más rápido posible en los siguientes 70”. Se evalúa el rendimiento en 3 etapas de 30” (primeros, segundos y terceros 30”). Hay otros de 120” (Test maximal de 120” de Katch y Weitman, 1979). El objetivo final es evaluar lo mejor posible la potencia anaeróbica del sujeto, y se elige el test que más se parezca a los gestos y momentos deportivos del sujeto cuando compite en su especialidad. Una vez evaluada la capacidad, se entrena “jugando” con las distancias parciales, los descansos entre piques y entre series. Todo debe ser progresivo, respetando las evaluaciones y los ciclos de entrenamiento en general.

164


Preguntas de autoevaluación 1) ¿Qué significa ergonomía? 2) ¿Qué es una ergometría? 3) ¿Qué evalúa el test de Kinderman? 4) ¿Qué evalúa el Wingate test? 5) ¿Cuáles son los criterios para detener una ergometría? 6) ¿Qué es el umbral anaeróbico? 7) ¿Qué mide el CR (cociente respiratorio)? 8) Describa el test de Cooper. ¿Para qué sirve? 9) ¿Qué es el VO2 máximo y cuáles son los criterios para considerarlo? 10) ¿Qué es el “estado estable” y por qué los tests de capacidad aeróbica usan 3 minutos por carga con 1 minuto de descanso?

165


Capítulo VII

Altura Mucho es lo que se ha hablado de la altura y son aún pocas las experiencias científicas que avalen las actitudes a tomar en caso del entrenamiento y el deporte. Ya desde los años 1878, Paul Bert publicaba que la presión atmosférica al descender debía producir una deficiencia de oxígeno en los tejidos. Él pudo comprobar el aumento de eritrocitos en animales de experimentación. En 1890 Viault en un viaje a la altura de Perú y Bolivia había constatado un recuento de hematíes de hasta 8 millones tras pocos días de permanencia en la altura. Barcroft en 1921 fue el primero en estudiar el volumen minuto cardiaco en la altura. En 1960 el Dr. Losada y colaboradores investigan la altura en el Aconcagua. En los juegos olímpicos de México en 1968, en general ganó el mejor atleta, sin esperar que fuera necesario un período prolongado previo de adaptación. Sin embargo en deportes donde predomina el componente aeróbico, la habilidad no alcanza para rendir óptimamente. Esto provoca la necesidad de comprender mejor lo que sucede en la altura.

¿Qué es la presión parcial de un gas? (Pp) A nivel del mar el peso de la atmósfera es de 760 mmHg. La composición del aire o sea sus principales componentes son: Nitrógeno (PpN), oxígeno (PpO2) y dióxido de carbono (PpCO2).

167


El oxígeno es el 20% de esta composición (de 760 mmHg), el Nitrógeno es el 79% y el 1% son otros gases (entre los que se encuentran el CO2). A estos porcentajes los denominamos presiones parciales (Pp). Sabemos que la composición del aire varía según determinadas circunstancias como lo son: si se está a nivel del mar, si hay humedad ambiental, a nivel alveolar y en la altura. Debemos saber que el aire atmosférico al humedecerse (cuando decimos que hay una humedad del 100%) disminuye en 47 mmHg aproximadamente, y esto sucede al pasar el aire al alvéolo. Esto produce que en vez de 760 mmHg en el alvéolo, lleguen 760-47 = solamente 713 mmHg. Por otro lado la mezcla de aire alveolar (entre lo que sale y lo que entra) se mezcla reduciendo el % de la Presión parcial de O2 (PpO2) del 20% al 15%. Es decir que el 15% de 713 = 107 mmHg de O2 dentro del aire alveolar. A esto debemos restarle un 10% que no se difunde por razones fisiológicas de Shunts. Cuando por algún motivo, por ejemplo por descenso de la Presión atmosférica la PpO2 disminuye más allá de 65 mmHg, la saturación de la hemoglobina baja, traduciéndose en una disminución del transporte del O2 hacia los tejidos cerebral, muscular, etc. Por ejemplo en el Aconcagua (a 7.000 m de altura) la PpO2 sería de 52 mmHg con una posible saturación de O2 del 85%. En el siguiente cuadro veremos las diferentes presiones parciales (Pp) del oxígeno, el dióxido de carbono y el nitrógeno, según se encuentre el sujeto a nivel del mar en clima seco, o cuando existe un 100% de porcentaje de humedad, o lo que sucede dentro de los alvéolos en la altura, en clima seco o cuando se le suma la humedad:

NIVEL DEL MAR

PRESIÓN ATMOSFÉRICA

PpO2

PpCO2

PpN2

760 mmHg

21% = 160 mmHg

0.04%

78% = 600 mmHg

21% = 149 mmHg

0.04%

78% = 564 mmHg

Nivel del mar 760-47 = 713 (humedad amb. mmHg del 100%) Alvéolo en la altura 490 mmHg (3.900 m La Paz) ALVÉOLO (mezcla)

713 mmHg

Alvéolo más la 490-47 = 443 humedad del 100% mmHg 168

21% = 103 mmHg 15% = 107 mmHg 15% = 66 mmHg

1% = 5 mmHg 5% = 36 mmHg 5% = 22%

78% = 382 mmHg 78% = 560 mmHg 78% = 346 mmHg


Adaptación fisiológica a la altura Se considera una altura crítica a los 3.000 m en reposo. La curva de la hemoglobina se corre a la derecha, pues el gradiente es a favor de los tejidos ávidos de O2. A este nivel la insaturación de la hemoglobina ya puede comenzar a dar síntomas, por eso se la denomina crítica. Sin embargo esto también depende de la sensibilidad particular de cada sujeto en reposo o puede suceder a menores alturas cuando se lo expone al ejercicio.

Los mecanismos fisiopatológicos son los siguientes A) Compensación hemodinámica B) Compensación hemática C) Compensación anatómica

A) Compensación hemodinámica: Lo primero que sucede apenas estamos en la altura son mecanismos fisiológicos que se producen en el aparato cardiorrespiratorio. La cadena de estímulos podemos resumirla de la siguiente manera: •·Al disminuir la PpO2 se estimulan los quimiorreceptores de los corpúsculos carotídeos. La falta de O2 en los tejidos provoca acidosis metabólica, y esto hiperventilación compensatoria para eliminar el CO2 sobrante. •·Éstos estimulan al simpático, que responde con un aumento del volumen minuto cardíaco, hipertensión sistólica, taquicardia y aumento de la frecuencia respiratoria (hiperventilación) para compensar. También espelnocontracción (vaciamiento de las reservas de GR contenidas en el bazo). Todo esto es un síndrome de alarma que tiende a compensar la falta de O2 en los órganos (SNC; riñón, corazón y pulmones).

169


hipoxemia

hipoxia

alarma simpática

compensación hemodinámica

B) Compensación hemática: Es el mecanismo por el cual el tejido sanguíneo se adapta a la altura. Tarda un poco más que la compensación hemodinámica pero tiende a preservar el equilibrio u homeostasis que produce el cambio. Los riñones segregan eritropoyetina, produciendo poliglobulia (aumento de la producción de eritrocitos portadores de hemoglobina transportadora de O2). Esto tiene como consecuencia el aumento del hematocrito de 40% al 55% en 24 hs de permanencia en la altura, o sea es mesurable con un análisis sencillo de la sangre venosa. C) Compensación anatómica: También se producen cambios anatómicos compensadores, especialmente luego de varios años de residir en la altura. Los residentes de zonas muy elevadas, tienen: a) el diámetro anteroposterior del tórax aumentado, debido al enfisema compensatorio, b) también aumento del corazón derecho, con desviación del eje del electrocardiograma (ECG) hacia la derecha, c) ensanchamiento de los hilios arteriales pulmonares que se observa a nivel radiológico (con aumento de la presión en arteria pulmonar comprobable si se le realizara un cateterismo). 170


Síntomas en la altura “mal de montaña o apunamiento” •·Hiperventilación: Es el aumento de la amplitud y la frecuencia respiratoria (trae consecuencias también psicológicas). Esto se traduce como una sensación de disnea. La disminución de la PpO2 estimula los corpúsculos carotídeos que responden con la estimulación de la frecuencia respiratoria. En algunos sujetos se produce algo similar a la respiración de Chayne-Stocks (es una respiración irregular con períodos de apnea y otros de hiperventilación que suceden especialmente de noche o luego de la digestión) debido a dos motivos. Uno es que la hiperventilación produce alcalosis respiratoria con menor estimulación de los senos carotídeos y otro es debido a la mayor sensibilidad del centro respiratorio. • Náuseas: (por la alcalosis respiratoria). • Cefaleas: (dolor de cabeza). • Alteraciones gastrointestinales: Se segrega menos ácido clorhídrico, por la alcalosis. Esto lleva directamente a una recomendación fundamental en la altura: comer fraccionado (muchas veces al día) y poca cantidad, masticando muy bien la comida. • Otalgia: Es el molesto dolor de oídos (por alteración en la presión de los oídos y sequedad de mucosas). • Dolor de muelas: Si hubo alguna muela reparada en la que entre el material y el diente quedó alguna burbuja de aire, duele por presión interna. La recomendación es desobturar. • Los ejercicios aeróbicos se ven alterados, no así las pruebas anaeróbicas máximas. Aunque recordemos que la remoción del lactato necesita de O2 para obtener energía de ellas. O sea que presumiblemente la recuperación de las pruebas anaeróbicas se vería alterada. • Existe el riesgo de Edema Agudo de Pulmón. El síntoma fundamental es el cansancio y la disnea progresiva, luego se auscultan los crepitantes en ambos campos pulmonares y la radiología es definitoria. Esto es debido a que los primeros días de adaptación a la altura ocurre una hipertensión pulmonar, que supera la tensión de los alvéolos permitiendo la entrada de plasma dentro de los mismos. Esto se ve agravado por el aumento del volumen minuto compensatorio, sin disminuir la resistencia periférica, con lo que lleva a la hipertensión pulmonar reactiva a la disminución de la Presión atmosférica y alveolar. Parece ser que la aclimatación previa no modifica la posibilidad de padecerlo. Existe en la mayoría de los casos un período de latencia de 3 días, pero puede suceder hasta mucho tiempo luego de la permanencia en la altura (dependiendo de la sensibilidad y estado previo de cada sujeto). El tratamiento del edema agudo consiste en oxígeno a presión, sedantes 171


(ya que el estrés puede obstaculizar que el sujeto respire lo más profundamente y pausadamente posible), aminofilina (broncodilatador), atropina (relajante del músculo liso), diuréticos y antibióticos en forma preventiva de infecciones posteriores al cuadro clínico. La mayoría de los casos ceden en 2 a 6 hs. Si así no fuera o mientras se los trata, se puede trasladar al sujeto al llano (o a alturas menores).

Signos y síntomas del esfuerzo en la altura:

1) Jaqueca (sobre todo en los piques con un gran componente anaeróbico tipo 400, 800 m) pueden presentarse escotomas centellantes. Son la visión de flashes de luz. 2) Pérdida de conciencia (no mejora con la posición de Trendelemburg = acostados con las miembros inferiores elevados), lo que lo hace más resistente al tratamiento. Puede llegar a haber amnesia posterior. 3) Cianosis (coloración azulada de piel y mucosas) distal en labios, extremidades, nariz. Por la disminución de O2 a ese nivel. 4) Pérdida de fuerza súbita (esto puede ocurrir aún luego de adaptado, pues la alcalosis trae alteraciones del estímulo neuromuscular).

En las Olimpíadas de 1968 (México 2.200 m de altura) se observaron muchos casos de colapso cardiovascular en gente previamente sana, pero ninguno fatal. Cabe mencionar que en sujetos con enfermedad coronaria previa, podría ser otro el desenlace. Los colapsos observados y registrados fueron 4: 1) jaquecas de esfuerzo (especialmente en pruebas de 400 metros llanos). 2) pérdida de conciencia en algunos casos con amnesia anterograda (en pruebas que duraron más tiempo). 3) shock con brusco descenso de la tensión arterial, que se produjo especialmente en nadadores, pero ya fuera del agua. 4) pérdida de fuerza brusca, especialmente tras momentos de gran emoción. 172


En síntesis En la altura, la atmósfera pesa menos, pues la columna de aire es menor, por lo que hay menor presión de cada gas que la contiene y por lo tanto, menos oxígeno. La falta de oxígeno produce: 1. Compensación hemodinámica: El organismo aumenta la frecuencia cardiaca y así el volumen de sangre expulsado por minuto (Volumen por minuto). 2. Si pasan algunos días en la altura se produce la compensación hemática. Es decir, aumenta la producción de glóbulos rojos (que son los que transportan el oxígeno en su interior, a través de la sangre). En período de adaptación a la altura una persona puede sentir: Náuseas, dolores de cabeza y diarreas, gases intestinales, sensación de falta de aire, dolor de muela (si quedó una burbuja de aire). En el siguiente gráfico podemos observar cómo a medida que aumentan los metros de altura donde se encuentre un sujeto, la presión parcial de O2 va a disminuir. Y esta falta de oxígeno en los tejidos produce los síntomas que nombramos anteriormente:

Altura (m)

7.000 4.000

0

250

500

760

Presión de O2 (mmHg)

173


¿Cómo podemos prevenir que suceda? La pregunta clave es: ¿debemos tomar precauciones antes de una competencia en la altura? Y allí se dividen las opiniones, según diferentes experiencias. La mayoría de los síntomas, como ya hemos visto son debido a la falta de Oxígeno o a la disminución subsiguiente del pH (medio interno). Para evitar las consecuencias del ascenso se podría recomendar algunas cosas como ser: Ir ascendiendo de a poco o ir 6 SEMANAS antes al lugar de altura (ES LO IDEAL, sin embargo es muy costoso para que un deportista deba hospedarse 6 semanas cada vez que compite). Algunos autores proponen medicar al deportista con: 1) Cloruro de amonio (retiene el ion hidrógeno acidificando el medio y evitando algunos síntomas). 2) Luego existen medicamentos que mejoran los síntomas pero no se los puede utilizar por ser considerados Dopping por el COI. (Comité Olímpico Internacional). Son la acetazolamida y la furosemida.

RECORDAR QUE TANTO LA ACETAZOLAMIDA COMO LA FUROSEMIDA (otras opciones) SON DOPPING PARA EL DEPORTE

La Acetazolamida es un diurético que inhibe la anhidrasa carbónica y retiene el ion hidrógeno, dejando salir al bicarbonato de sodio. Es decir actúa sobre la alcalosis gaseosa. Se puede usar como tratamiento de los síntomas cuando éstos son graves. El Dr. Bernardo Lozada probó en el campeonato de fútbol Sudamericano en La Paz en 1982 (3.600 m de altura), con el equipo de Boca Juniors (n = 19 personas). Los medicó con 250 mg cada 8 hs desde 48 hs previas al viaje hasta el momento de la competencia. Ninguno presentó síntomas del mal de montaña, incluso aquéllos que lo habían hecho veces anteriores. Actualmente el sujeto no puede competir una vez consumida pues es considerado dopping por el COI. 174


Algunos sujetos son más sensibles que otros, pero en casos graves han llegado a padecer de edema agudo de pulmón que cede solo si se lo traslada a lugares más bajos. No es conveniente dar bicarbonato de sodio, pues produce hiperventilación alterando la mecánica de los movimientos, ya que se podría decir que “sale” por el pulmón. La otra opción es la Furosemida (lasix), que aumentando la diuresis para compensar la alcalosis en 3 a 7 días quita los síntomas del mal de montaña, se utiliza en casos de gravedad para tratar al sujeto, pero no para competir por las mismas razones éticas que la anterior droga.

175


Preguntas de autoevaluación 1) ¿Sobre qué tipo de deportes podría influir la altura negativamente? 2) ¿Cuáles son los mecanismos fisiológicos de la adaptación a la altura? 3) ¿En qué consiste la compensación hemodinámica? 4) ¿En qué consiste la compensación hemática? 5) ¿Cuáles son los síntomas que pueden surgir? 6) ¿Cuál es la altura denominada crítica? 7) ¿Cuáles son los signos del sujeto que realiza esfuerzo en la altura? 8) ¿Podemos prevenirlos? 9) ¿Cuántas semanas previas a la competencia deberían ir los deportistas? 10) ¿Cuáles son los síntomas y el tratamiento del edema agudo de pulmón?

176


Capítulo VIII

Buceo El buceo es un deporte no tan difundido, pero sumamente interesante para analizar en este capítulo, desde el punto de vista del sistema cardiorespiratorio. Sólo veremos una reseña de las generalidades que competen a este deporte (para algunos es trabajo). Para comprender la fisiología del buceo, debemos primero comprender algunas leyes físicas.

Leyes de los gases 1) Ley de Boyle y Mariotte Nos cuenta acerca del fenómeno compresivo del gas (a diferencia del líquido que no es tan compresible). La presión es igual al peso de una masa, sobre la superficie. Una atmósfera de presión equivale a 1 kg/cm2. Esto lo podemos traducir en libras, donde una atmósfera es igual a 14,74 libras/pulgada. PRESIÓN = peso/superficie

Es decir que a mayor presión, menor volumen (siempre en condiciones de temperatura constante). P1

V2

P2

V1

177


Debemos entender que a nivel del mar, la presión atmosférica es de 760 mmHg. A esto se lo llama una Atmósfera, que es el volumen de aire “capaz” de ingresar a nuestros pulmones. Al sumergirnos en el agua, la presión externa que el agua ejerce sobre nuestra distensibilidad pulmonar se calcula que es:

Cada 10 metros de profundidad es igual a una atmósfera

A esto se lo denomina “presión relativa”. Pero sin embargo, la “presión absoluta” es la presión relativa más la presión de la atmósfera que ya existe sobre el agua. Es decir que a los 10 metros de profundidad, hay que sumarle la presión que soportamos de la atmósfera que hay fuera del agua y otra más por la profundidad: suma 2 atmósferas, como veremos en el siguiente cuadro sinóptico:

PROFUNDIDAD

PRESIÓN

VOLUMEN DE AIRE (atmósferas)

VOLUMEN PULMONAR

NIVEL DEL MAR

1

1

1

10 METROS

2

2

1/2

20 METROS

3

3

1/3

30 METROS

4

4

1/4

Por lo visto si la capacidad pulmonar total es de 6 litros de aire, a 1/4 de volumen pulmonar solo nos quedan 1,5 litros de aire. Esto significa que 30 metros de profundidad (una atmósfera exterior y 3 atmósferas cada 10 metros, son 4 atmósferas ) es el límite teórico que podemos soportar en apnea (4 atmósferas). A esta profundidad no podría llegar aire a presión (por la compresión sobre el pulmón). Y como dice la ley de Boyle y Mariotte, a mayor presión, menos volumen.

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2) Ley de Dalton Nos habla de proporcionalidad. Es decir que en una atmósfera de Aire puede haber 0,8 atmósfera de Nitrógeno, o Helio más 0,2 atmósfera de Oxígeno (O2), (sería 1 atm de O2, si fuera O2 puro). Esto es importante para el buceo con Scuba (veremos más adelante).

3) Ley de Henry Habla de las presiones parciales de cada gas. La presión total es la suma de las presiones parciales. La presión parcial de un gas es igual a la presión total del aire por el % de la concentración de ese gas. Ej. La presión total del aire atmosférico es de 760 mmHg. La PpO2 (presión parcial de O2) dentro de esa atmósfera es del 20%, o sea el 20% de 760 es igual a 150 mmHg. El 79% es nitrógeno (o sea el 600 mmHg). El CO2 (dióxido de Carbono) tiene una presión parcial del 1%. Esto también depende de la presión alveolar. Si aumentamos la presión atmosférica, aumenta la presión alveolar (lo que aumenta el gradiente de difusión hacia la sangre). Normalmente la presión alveolar de CO2 es de 40 mmHg, pero en apnea aumenta la concentración de CO2 alveolar. Si aumenta la presión atmosférica se multiplica la PpCO2 por la cantidad de atmósferas. Ej. Al llenar un tanque con 150 atmósferas, como a una atmósfera la PpCO2 es igual al 1%, a 150 atmósferas será del 15%.

Importante para tener en cuenta cuando se carga un tanque de aire para bucear.

4) Ley de Arquímedes Nos relata acerca de la flotabilidad de un cuerpo. 179


A mayor peso, el empuje será mayor y por lo tanto menor la flotabilidad. Los elementos de mayor densidad que el agua como por ejemplo el hierro, se hunden. A menor peso, menor empuje, y mayor flotabilidad. Por Ej. la madera que tiene menor densidad que el agua, flota. El cuerpo humano tiene muchas cavidades neumáticas o sea llenas de aire (Ej. pulmón, senos nasales, oído interno, etc., y tiene masa grasa la cual es menos densa que el agua, pero masa ósea más densa que el agua). Este equilibrio lo hace neutro en cuanto a la flotabilidad. Cada cuerpo por supuesto, es levemente diferente en cuanto a su composición corporal razón por la cual algunos flotan más que otros. Es decir que el grado de flotabilidad es diferente en cada persona. El traje de neoprene aísla del frío (se usa con temperaturas menores de 20°C), pero también dificulta la inmersión, pues es de un plástico con burbujas que positiviza la flotabilidad. O sea que es un lastre para el buceo, pero no lo es para deportes como el surf. El lastre es mayor en agua dulce que en agua salada. De hecho en el agua muy salada, como la del Mar Muerto todos flotamos con mayor facilidad. Si la flotabilidad es neutra, la sumersión es más fácil, pues al no tener que hacer fuerza para sumergirse, se ahorra oxígeno.

5) Ley de Pascal Dice que la presión sobre el agua se ejerce sobre todos sus puntos (no es como el gas que se comprime). La “presión hidrostática” es la presión del agua. Esto es importante pues existen compresores de gases para la Scuba y pueden rarificar el aire. Recordemos que un tanque donde se comprimen 150 atmósferas, la PpCO2 pasa a ser de 1% al 15%). P

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El equipo básico de buceo consta de aletas, luneta, snorkel y cinturón de lastre. Si se realiza en aguas frías se puede usar traje de neoprene. La técnica se basa para comenzar en la hiperventilación previa con bloqueo voluntario de la respiración antes de la inmersión.

Tipos de buceo A) EN APNEA: es el buceo deportivo, para pescar ostras, mariscos y caza deportiva. No requiere ningún aparato, solo el entrenamiento del sujeto. Hay buceadores que han hecho record de profundidad y permanencia, pasando incluso los límites teóricos y sorprendiendo a la ciencia. B) MARGUILLE: Utiliza un tanque en la superficie con un cordón umbilical (similar al de Scuba abierto que describiremos luego). Generalmente su uso es comercial. Permite realizar inmersiones de larga duración, pero limita los desplazamientos. C) SCUBA: Utiliza un tanque propio regulado a demanda y que contiene aproximadamente 150 atmósferas comprimidas. Este sistema tiene dos variantes: • Abierto: donde se exhala al agua. El aire entra a presión con lo que penetra adicionalmente nitrógeno (puede producir problemas en el buzo). Como la concentración de O2 es del 20%, a 5 atmósferas (40 metros de profundidad) es como si respirara aire puro (al 100%) y esto también altera la salud del buzo. Su uso es deportivo. • Cerrado: el buzo exhala dentro de un sistema cerrado. La ventaja es que no produce burbujas con lo que se usa militarmente. La desventaja es que puede tener un grado de mortalidad (algunos dicen que un 20%). Al ser casi O2 puro puede intoxicar y traer convulsiones a 2,5 atmósferas. Y no se puede usar a más de 7,5 m de profundidad.

Historia del Buceo Toda función fisiológica tienen un rango de normalidad. Cuando abandonamos el nivel del mar, si deseamos ascender a 500 metros de altura, debemos hacerlo con un equipo especial. Y en la medida que ascendemos más la ingeniería debe inventar un equipo que soporte la atmósfera no gravitacional, o la falta de oxígeno. 181


El buceo es el resultado de procesos de avance de la ingeniería cuyo estímulo fue comercial, militar y científico. Existen evidencias históricas de buceo desde 4.000 años aC (Viscain). El elemental buceo en apnea para obtener las perlas del mar de China. Heródoto cuenta la historia de un buzo CIS que desarmó sus buques y escapó por debajo del agua. También relata similares historias Marco Antonio. Actualmente se bucea en Japón para obtener perlas y en Australia para sacar corales. Ya en el siglo XVIII, Leithbridge inventó un sistema de escafandra para crear una propia atmósfera. El objetivo era el de buscar tesoros enterrados en la profundidad. Los trajes eran rígidos y sumamente pesados, que resistían la presión ambiental. Esta rigidez limitaba su uso para gente muy entrenada y con fuerza. En 1945 Custeau inventa el primer aparato de SCUBA. En 1931 ya se hablaba de una campana de buceo grande como para que pudiera haber gente adentro, pesada como para que no flote y con suficiente aire para dos personas, que soportaba 30-40 minutos a 60 pies.

Luego a la Cámara Neumática similar a la anterior, se le conectó un compresor de aire que soporta 2-3 atmósferas por 4-5 hs. Ya en ese entonces notaban que al regresar a la superficie se producía la enfermedad por descompresión que describimos más adelante (enfermedad de Kezons). El 15% de los buzos morían en las profundidades o luego de la descompresión. En 1909 HALDANE diseñó escafandras que permitían la salida del CO2 (importante avance para disminuir riesgos de patología). Y creó la teoría que luego sería usada por otros para inventar cámaras de descompresión llamada “cámaras hiperbáricas”. 182


Se puede vivir hasta 2 meses dentro de una cámara hiperbárica a 3.000 pies. Cuanto más profundo se ha ido, más tiempo para descomprimir. Por ejemplo si bajó a 220 m por 1 hora, se necesitan 2 hs para descomprimir (esto es comercialmente caro, con lo que ingeniaron otras formas de buceo para acortar tiempos y costos). Ya en 1870 Paul Bert descubría que la descompresión debía ser lenta para evitar trastornos. Un progreso a este problema fue el buceo de saturación. Es aquél donde luego de un tiempo de profundidad, la descompresión se hace estable, utilizando una cámara hiperbárica desde la superficie. Aún así el riesgo de mortalidad subsiste pues a veces se pierde la campana.

cámara hiperbárica

500 m (= 51 atm)

Para descender a mayores profundidades es necesario entrenamiento. Al descender 150 pies (= 50 metros o sea 5 atmósferas relativas) el nitrógeno (N2), se disolvía en el cerebro causando efecto “narcótico”. Este problema se resolvió cambiando el gas inerte. En vez de nitrógeno, se utilizó: • Helio (pero al ser termoconductor, se perdía calor y producía efecto narcótico pero recién a 300 pies o sea 100 metros ó 10 atmósferas). • Hidrógeno (cuyo riesgo residía en que puede explotar). • Neón (es más denso que el helio, con lo que aumenta la viscosidad del aire en especial a mayor profundidad). El gas es más narcótico a medida que es más soluble en agua.

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Buceo en apnea • Es importante que el buceador hiperventile concientemente previo a su descenso para eliminar CO2 y evitar el reflejo inspiratorio una vez sumergido por estímulo del centro respiratorio vía quimiorreceptores. Es decir que la espiración es lo más importante para lavar de CO2 que estimula al centro respiratorio y aumentar el O2. Al hiperventilar por 2 minutos disminuye aproximadamente al 50% la PCO2 y aumenta un 30% la PO2. Si se hiperventila demasiado, disminuye tanto el CO2 que puede producir el llamado “síncope voluntario”, donde el sujeto no se da cuenta que debe respirar. Cuando al PPO2 llega a 60 mmHg es muy probable que sobrevenga el desmayo. • La compresión de agua soportable se calcula como una presión tal que su apnea sea reducida al volumen residual. Se calcula a partir de la CPT y el VR. (Capacidad pulmonar total y Volumen residual). • Por ejemplo si la Capacidad Pulmonar Total es de 6 litros y el Volumen Residual de 1,5 litros = 6/1,5 = 4 kg/cm2. Si 1 atmósfera es igual a 1kg/cm2, 4 kg/cm2 son 4 atmósferas (es decir a 30 metros de profundidad). Para superar esta profundidad debe llevar aire a presión (o sea que venza la presión externa). Esta compresión modifica la Presión parcial (Pp) de cada gas. Al aumentar la PpCO2 alveolar e igualar la PpCO2 sanguínea, no hay intercambio o difusión, con lo que no aumenta la PCO2, pero si el sujeto desciende más allá de 8 metros, aumenta la PCO2 alveolar y la difusión se revierte. Al descender se produce la inversa pero más lentamente. Al O2 lo afectan: la compresión (aumenta la PpO2), la descompresión (disminuye la PO2 alveolar con riesgo de anoxia o falta de O2 en tejidos) y el consumo de O2 (que disminuye la PO2 alveolar). Por eso la apnea en la superficie es diferente a la apnea en la sumersión (por la compresión en el descenso y la descompresión en el ascenso).

La compresión afecta también las cavidades rígidas (oídos, senos paranasales).

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Puede haber dolor en los tímpanos, que se compensan con la maniobra de Valsalva (aumento de la presión interna al cerrar la glotis luego de una inspiración y hacer fuerza, como cuando deseamos ir de cuerpo), o con la maniobra de deglución. Si las trompas de Eustaquio (situadas entre el oído y la cavidad faríngea) se encuentran tapadas por mucosidad, las maniobras fallan y se debe subir a la superficie. Las cavidades neumáticas del cuerpo son compresibles (Tórax semirrígidas, abdominales blandas y de los senos paranasales y oídos que son rígidas). Pero el cuerpo humano posee un 60% de agua que no puede comprimirse. • Para poder ver bien debajo del agua, se debe llevar lunetas (antiparras especiales). Si bien me permiten ver más nítido, disminuyen 1/3 el campo visual. • Los movimientos son más lentos pues el agua es 800 veces más densa que el aire, esto produce mayor gasto de energía y necesidad de O2. • Los factores psíquicos juegan un papel importante. Es elemental que el buzo esté seguro. Los descensos deben ser siempre de por lo menos 2 personas, bien descansadas previamente, que no hayan bebido, tener en cuenta el oleaje. • Siempre se debe probar la apnea estática primero, para saber cuánto aguanta el sujeto, luego la apnea dinámica en recorrido horizontal primero y luego e recorrido vertical hacia la profundidad. Hace algunos años el record de apnea en profundidad lo tuvo Jackes Mayol que descendió 100 metros de profundidad (11 Atm) en 3’ 39” de apnea. La explicación fisiológica es la siguiente: 1) El reflejo de inmersión produce una bradicardia refleja (por ejemplo las focas dejan de latir al sumergirse) pues disminuye el estímulo cronotrópico de los senos cardiacos). 2) Se desplazan levemente el diafragma y las vísceras abdominales hacia el Tórax. 3) Se transfiere por lo tanto más sangre al Tórax (“blood shift” por ello el tórax no revienta), también por esplenocontracción. 4) Preparación física individual. 5) Cuando asciende debe hacerlo de a poco, para equiparar presiones de a poco.

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Accidentes por buceo Síncope voluntario Cuando queda bloqueada la función respiratoria, la circulatoria continúa en la búsqueda del O2, pero en su lugar encuentra CO2 producido por los tejidos y los sigue trasladando a los mismos. El SNC requiere O2 y es el más perjudicado por su falta. Por esto se dice que a los 5 minutos de anoxia (falta de O2) la función cerebral puede quedar dañada definitivamente. Pero cuando la anoxia sucede simultáneamente con la hipercapnia (exceso de CO2) pueden suceder varias cosas. • El síncope voluntario: Es la hipoxia aguda (también llamada “Block aut”). Es un ahogo “blanco”. Es más fácil de recuperar con técnicas de reanimación o eléctricas (schock). • A diferencia de la asfixia por sumersión con entrada de agua a los pulmones (que es “azul”). Esto es debido a que en determinado momento el sujeto tiene “hambre de aire y respira, pero como está en un medio líquido, inspira agua. Esto sucede en sujetos poco entrenados para el buceo, o que entran en pánico a la hora de sumergirse. Es más difícil de recuperar. La causa es debida a la excesiva hiperventilación previa que inhibe el centro respiratorio por disminución del PC O2. Lo más común es que el ahogado sea una mezcla de ambas, pues una vez inconsciente el sujeto puede aspirar algo de agua. Síncope de subida Es el paro cardiorrespiratorio por ascender rápidamente. Casi siempre al subir disminuye la PO2. Cuando esto se hace crítico, se produce una hipoxia aguda. Si a 1 atmósfera la PpO2 disminuye un 14% y a 2 atmósferas disminuye un 28%, el alvéolo se acostumbra a transferir O2 a una presión mayor. Cuando sube de golpe, no está hiperbárico y al subir a los 7 metros de profundidad, el O2 disminuye su Pp (Presión parcial).

Síncope involuntario Es un paro cardiorrespiratorio cutáneo, térmico y mecánico. 186


Las causas son: la “Hidrocusión” (denominado así por el Dr. Lartigue quien le encontró similitud a lo que sucede con el electrocutado) o hidroshock (al entrar de golpe al agua fría a temperaturas inferiores a 16°C, se produce un reflejo vagal agudo), ídem sucede con la laringe (shock laringopléjico). La entrada al agua debe ser gradual y esencialmente debe desearse, nunca bajo presión lo que aumenta los riesgos de casi todos los accidentes en general.

Los ahogados en agua dulce producen diferencias de difusión, pues el agua es hipotónica y esto hace que penetre más rápidamente en los pulmones y más abundantemente, aparte puede producir en las células daños irreparables, desde la hemólisis (ruptura de GR por la liberación de potasio intracelular para equiparar presiones de difusión), y este aumento de potasio puede causar hasta fibrilación cardiaca ventricular. Sin embargo el ahogado en agua salada, que tiene más electrolitos como el sodio, aunque se produce el encharcamiento pulmonar, los eritrocitos se mantienen prácticamente constantes y no hay alteraciones del ritmo cardiaco debido a fibrilación, lo que hace más fácil la reanimación, que igualmente no debe durar más de 7-8 minutos para evitar daños neurológicos irreparables.

Hipoxia Es la falta de oxigenación de los tejidos. En miembros se observa palidez, en cerebro puede llegar hasta el desmayo. De estos cuatro accidentes, el tratamiento es común: 1) Se le administra oxígeno puro 2) Se realiza respiración artificial 3) Se intuba 4) Se realiza traqueotomía La elección varía según la gravedad y el ámbito donde me encuentre (los medios disponibles).

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Hipercapnia También llamado hipercarbia. Es el exceso de anhídrido carbónico en la sangre. Barotraumas Son traumas producidos por aumento de la presión barométrica. Es por lo tanto un accidente mecánico. El oído es uno de los órganos más sensibles y delicados del organismo. Tiene un canal de comunicación directa con la faringe (a su vez conectada con las vías respiratorias) llamado Trompas de Eustaquio. En estos conductos se plantean los problemas de equilibrio entre las presiones externas e internas. Muchas veces no funcionan simétricamente, lo que ocasionas trastornos. Esto puede causar: hemorragias nasales (especialmente en aquellos sujetos que padecen de sinusitis previa), ruptura de la membrana del tímpano, lesión de los senos paranasales, conjuntivitis hemorrágica, aplastamiento o golpe de ventosa (cuando la luneta realiza una acción de ventosa, se previene insuflando aire a través de la nariz).

Patologías por buceo

1) Por compresión (durante el descenso) 2) A presión (por permanencia o al descender en forma aguda) 3) Por descompresión (al ascender) 4) Crónicas (luego de varios años de reiteradas prácticas)

1) Por compresión: • Ecualización • Narcosis nitrogenada (a 5 atmósferas) • Toxicidad por oxígeno (a 5 atmósferas) • Síndrome neurológico de alta presión 188


2) A presión: • Disminución de la agudeza auditiva • Contradifusión isobárica (vestibular y cutánea) 3) Por descompresión: • Vértigo alternobárico • Enfermedad de Kezón (tipo 1 ó tipo2) • Embolismo 4) Crónicas: • Necrosis ósea aséptica • Disminución del cociente intelectual

Pasaremos a describir cada patología 1) Por compresión: Ecualización:

Es la adaptación del oído a la presión. El oído medio en la superficie está sometido a una atmósfera. Al comprimirse por el descenso, se presiona hacia adentro (similar a lo que ocurre en la aviación). Se puede facilitar mascando chicle (reflejo de deglución) o con la maniobra de Valsalva. El tímpano se puede romper a unos 80-100 mmHg, pero ya aparecen síntomas con 30 a 50 mmHg, (dolor, molestia). Una complicación poco frecuente es la ruptura de la ventana redonda (del oído interno). Esto provoca que la endolinfa se vuelque al oído externo y produce sordera total irreversible. Se opera solamente para restituir la anatomía. Narcosis Nitrogenada o intoxicación con nitrógeno:

Es similar a una borrachera. A 40 metros de profundidad (5 atmósferas) el nitrógeno tiene una presión parcial de 590 mmHg por 5. Recordemos que a una atmósfera la Pp de Nitrógeno es del 80% de 760 mmHg (o sea: 590 mmHg). Ocurre con todos los gases inertes, pero cada uno a diferente profundidad. Es por eso que se cambia el nitrógeno por Helio, hidrógeno o Neón. 189


La causa de la narcosis es que disuelven la fracción lipídica del SNC. Los tejidos incorporan y se saturan en 12 a 14 hs. Con el helio sucede recién a los 300 metros de profundidad. Cuanto más soluble es el gas en líquido, más narcótico es. Se previene no descendiendo más de 40 metros y no rebasar el tiempo de exposición, ante el menor síntoma ascender despacio y nunca bucear solo. Los síntomas clínicos son: torpeza motora, intelectual, pérdida de memoria, incoordinación, lentitud. Puede sobrevenir una sensación de euforia que le haga realizar cosas que atentan con su seguridad. Todo esto pone en peligro la sujeción a la boquilla del sujeto, para respirar. Intoxicación con oxígeno:

Sucede cuando se le da al sujeto O2 por circuito cerrado, con mayor frecuencia, aunque el circuito abierto no libra de padecerla. A una atmósfera la PpO2 es del 20% de 760 mmHg. Es decir que a una presión de 5 atmósferas el O2 tendría una presión del 100% (20% por 5). Si se le da a un sujeto O2 puro (al 100%) en la superficie, luego de 18 hs a 36 hs se pueden provocar hasta un edema agudo de pulmón. Pero si se le da O2 al 100% a profundidad se producen alteraciones neurológicas. Existen tablas con límites de seguridad de O2 según los metros de profundidad, el tiempo y también si el trabajo es liviano o pesado. La intoxicación con O2 tiene varias variables: la concentración de oxígeno atmosférica, el tiempo de exposición, y la sensibilidad del sujeto. Esta última debe evaluarse previamente. Los síntomas pueden ser agudos o crónicos. Se presenta primero irritabilidad, cefaleas, angustia, náuseas, vómitos, hambre de aire, visión “tubo” o en “canal”, contracciones de labio y de mandíbula, en otra etapa disminución de la conciencia y contracciones musculares similares a una epilepsia (efecto Paul Bert), y por último, síncope vagotónico (por el O2 sobre el Vago) que se manifiesta con un estado de adinamia y relajación, con previas extrasístoles ventriculares (palpitaciones). Se previene ascendiendo cuando hay síntomas de la primer etapa. Jamás descender si se ha estado trabajando duro en la superficie o tras beber alcohol. Se trata haciéndolo respirar O2 en forma intermitente. Se calcula aproximadamente que la permanencia de 10 hs a 3 atmósferas disminuye la capacidad vital pulmonar en un 10%, 6 hs a 5 190


atmósferas la disminuyen en un 30%. Recién a la 35 hs posterior al ascenso se recupera la capacidad vital pulmonar inicial. Explicación posible de los síntomas: Al aumentar la concentración de oxígeno, aumentan también los productos de oxidación o radicales libres (parcialmente reducidos y que al perder un electrón pasan a otras células alterando los lípidos de las membranas y haciendo perder la vitalidad de esa célula). Son productos nitrogenados del metabolismo celular. Síndrome neurológico de alta presión:

Es similar a la narcosis nitrogenada. Lo causa el aumento de la velocidad de compresión (lo mismo sucede al subir a la altura, pero al revés). Esto es más frecuente en el buceo comercial, pues se produce a 10 atmósferas (100 metros de profundidad). Se previene comprimiendo por etapas en el descenso. Clínicamente, los síntomas son: vértigo, mareos, náuseas, alteración de los reflejos profundos, temblor, convulsiones hasta la muerte. (se produce una alteración en las sinapsis a nivel cerebral central).

2) A Presión: Disminución de la agudeza auditiva:

Sobre todo se alteran las frecuencias altas (o sea de los sonidos agudos). Se produce al descender en forma aguda y permanecer mucho tiempo. Contradifusión Isobárica:

Se produce, no por las diferencias de presiones, sino al cambiar la mezcla que respira el buzo. Por ejemplo el Helio por Nitrógeno. Clínicamente se presentan síntomas vestibulares (vértigo circular, mareos, cefaleas muy intensas) y signos cutáneos (vesículas en la piel, pues el nitrógeno sale por gradiente de concentración y el helio ingresa por difusión facilitada por un carrier produciendo las vesículas gaseosas. También produce mucha picazón en la piel). Se previene no mezclando gases.

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3) Por descompresión: Estas enfermedades deben ser tratadas en las primeras 12 a 24 horas, si no, son de difícil recuperación. Vértigo alternobárico:

Es cuando un oído ecualiza más que otro. Sucede inmediatamente luego de la descompresión. Desaparece solo. Es benigno y responde colocando oxígeno a presión. Hay que diferenciarla de la enfermedad de Kezón que posee síntomas neurológicos. Enfermedad de Kezón:

Se produce al volver rápidamente a la superficie. Los tejidos burbujean y en la sangre se producen embolias y edemas por obstrucción venosa y linfática. Se previene no violando las normas de descompresión (por etapas). A través de microfotografía electrónica, las burbujas se rodean de proteínas que se desnaturalizan por el sistema inmune que las reconoce como extrañas rodeándose de plaquetas y glóbulos blancos neutrófilos, activando subsecuentemente el factor 12 de la coagulación (formando trombos, coágulos, y estimulando al complemento). Muchos la clasifican en enfermedad de Kezón Tipo I y Tipo II. La Tipo I: no tiene síntomas neurológicos. Pero tiene expresión cutánea (10%) con eritema, picazón especialmente en antebrazos y abdominal; expresión linfática (5%) con linfedema en cara y miembros, y expresión músculo-esquelética (70%) con dolor articular especialmente en rodillas, hombros y codos. Desaparece al recomprimir. Los buzos comerciales ocultan el dolor, pues ante los síntomas pueden perder su jornal. Se trata con aspirina y alcohol. Con el tiempo se acostumbran al dolor. La Tipo II: se le agregan síntomas neurológicos: paresias (disminución de la sensibilidad), disminución de los reflejos hasta parálisis (función motora). Es más frecuente la paraplejía lumbosacra. La causa la coagulación intravenosa del plexo venoso de la médula espinal a ese nivel.

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Enfermedad de Chockes:

Es un subgrupo de la de Kezón que tiene alteraciones pulmonares. Es producido por embolia pulmonar. Sus síntomas son respiratorios desde la sofocación hasta el edema pulmonar. Embolismo aéreo:

Se produce por los ascensos rápidos sin haber eliminado el aire contenido en los pulmones a sobrepresión en el descenso. Este desequilibrio dilata tanto las paredes alveolares que provoca ruptura de superficie o tejido pulmonar, que producen burbujas que terminan obstruyendo la circulación del cerebro. Desde ya que las burbujas son venosas y por el retorno hacia al corazón, van a las distintas arterias del cuerpo (ejemplo: cerebro donde los síntomas pueden ser visuales, motores, vestibulares). Los síntomas dependerán del lugar del embolismo. Produce dolor en piernas (89%) brazos (30%), vértigo (5%), parálisis (3%), respiración superficial (2%).

Como norma general: Si se desciende a 2 y 1/2 atmósferas (15 metros), no se debe permanecer más de 150 minutos para ascender descomprimiendo lentamente. Si se desciende a 4 atmósferas (30 metros) no pasar más de 60’ para descomprimir. Si se desciende a 5 atmósferas (40 metros) no pasar 30’ para descomprimir.

Odontalgias:

Son dolores dentarios, debidos a la acumulación de aire por caries donde entra a presión en alguna pieza, pero luego al ascender no sale ese aire y al no ser eliminado, se dilata por la ley de Boyle, produciendo presión en el nervio dental o molar. Se aconseja tener la dentadura en buen estado siempre. Si el dolor no cede, la indicación es desobturar. El aire debe ser expulsado lentamente durante el ascenso, aspirando muy poco del que lleva el equipo.

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4) Enfermedades crónicas: Necrosis aséptica ósea:

Se puede producir luego de un solo descenso al descomprimir rápido, luego de un corto tiempo. Pero por lo general se produce luego de 3 a 5 años de práctica. Generalmente toma la cabeza del fémur, del húmero o a veces las diáfisis de estos huesos (la parte media). Disminución del cociente intelectual:

Por resonancia magnética se observa una disminución de la sustancia gris (espesor de la corteza cerebral). Posiblemente por la falta crónica de O2 a las células nerviosas. No es por burbujas.

FORMAS DE DESCOMPRIMIR: Para evitar la mayor posibilidad de padecer las enfermedades que vimos, hay normas para descomprimir. Por ejemplo, si un buzo debe permanecer 1 hora a 220 m de profundidad, debería descomprimir en 2 hs. Esto es evidentemente comercialmente muy caro. Entonces se puede usar el llamado “buceo de saturación” en el cual el buzo usa un tiempo de descompresión límite, pero luego vive en cámaras hiperbáricas por 1 ó 2 meses dependiendo de sus horas y profundidad de trabajo. Las cámaras hiperbáricas son lugares cerrados herméticamente en los cuales se introduce al buzo. Pueden tener el tamaño de una sola persona o el de una habitación. La presión del aire se puede regular, comienza siendo mayor y se va reduciendo lentamente hasta alcanzar la ambiental. Existen tablas para cada caso. La finalidad es eliminar el gas disuelto en los tejidos. Existen diferentes usos de las cámaras hiperbáricas: • Debido a su efecto Físico (aumento de la PpO2) se usa para tratar la embolia gaseosa, la enfermedad de Kezón y las intoxicaciones (con monóxido, cianuro) ya que desplaza otros gases a presión.

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• Debido a su efecto antibiótico (especialmente de bacterias anaeróbicas) se utiliza también para tratar las gangrenas, osteomielitis, micosis sistémicas y hasta la lepra lepromatosa refractarias al tratamiento convencional. • Debido a su efecto de estimulación de la cicatrización celular (ya que estimula la neoformación vascular) se trata en los injertos de piel, en las lesiones cutáneas producidas por la diabetes o insuficiencias vasculares o por radioterapia. Algunos especulan que se podría utilizar también para tratar el rejuvenecimiento, pero esto no está probado.

EXAMEN DE APTITUD PARA BUCEO: Aparte del examen de aptitud que debe realizar toda persona que va a realizar una actividad física, se debe tener en cuenta que es obligatorio saber nadar, no tener una personalidad fóbica (no entrar en pánico) o claustrofóbica. Existen contraindicaciones absolutas para realizar este deporte: cardiopatías (se descartan con el ECG, ecocardiograma doppler y la ergometría, HTA, DBT, otitis crónicas, perforaciones de tímpano, arritmias, epilepsia, enfisema o antecedentes de neumotórax espontáneo. Y también hay contraindicaciones temporarias: embarazo, exceso de peso (por riesgo de la fijación del Nitrógeno a la grasa corporal), afecciones respiratorias y auditivas (sinusitis, otitis, bronquitis, amigdalitis). No cualquier persona puede hacer buceo y los lugares que comercialmente difunden esta actividad como parte de un paquete turístico, minimizan sus riesgos, produciéndose con frecuencia “accidentes” que podían haberse evitado.

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Preguntas de autoevaluación 1) ¿Cuántos mmHg representan a una atmósfera a nivel del mar? 2) ¿A cuántos metros de profundidad puede descender un sujeto y por qué? 3) ¿Qué tipos de buceo conoce? 4) ¿Cuál es el sistema abierto y cuál el cerrado? 5) ¿Cuántos metros de profundidad teóricamente podemos soportar en apnea y por qué? 6) ¿Qué es la enfermedad por descompresión y cómo se trata? 7) ¿Qué es la enfermedad de Kezón? 8) ¿Cuáles son las enfermedades crónicas de los buzos? 9) ¿Qué es una cámara hiperbárica? 10) ¿Para qué el buceador hiperventila previo al descenso y qué provoca esto?

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BERNARDO LOSADA; Altura, (primera parte) Rev. Arg. Medic. del Deporte, Vol. IX, N° 27, 1986. BERNARDO LOSADA; Altura, (segunda parte) Rev. Arg. Medic. del Deporte, Vol. IX, N° 28, 1986. BERNARDO LOSADA; Altura, (tercera parte) Rev. Arg. Medic. del Deporte, Vol. IX, N° 29, 1987. TORTORA-DERRICKSON; Principios de Anatomía y Fisiología, Editorial Panamericana, 2002. MARTÍN CUENCA; Fundamentos de Fisiología, Edit. Thomson, 2003. DONNERSBERGER-LESAK; Libro de laboratorio de anatomía y fisiología, Editorial Paidotribo, 2002. HARRISON; Medicina Interna, Editorial La prensa Médica Mexicana, 5ta. edición, 1977. LUCIO SANGUINETTI; Semiología semiotecnia y Medicina Interna, Editorial López, 3ra. edición, 1980. PATRICIA MINUCHIN; Manual de Nutrición aplicada al deporte. Alto rendimiento deportivo, Editorial Nobuko, 2004. PATRICIA MINUCHIN; Fisiología del Ejercicio. Metabolismo intermedio y Regulación hormonal, Editorial Nobuko, 2005.

198


GLOSARIO y abreviaturas A: Adrenalina o epinefrina. Hormona segregada por la médula de la

glándula suprarrenal entre situación de estrés o ejercicio. AA: Aminoácidos. Compuestos químicos nitrogenados, que el organis-

mo utiliza principalmente para su anabolismo y reparación de tejidos. ACV: Accidente Cerebro Vascular. Es una enfermedad en la que se lesio-

na una zona de la corteza del cerebro por falta de O2. Las causas más comunes son las hemorragias producidas por hipertensión severa o isquémicos por aterosclerosis de los vasos cerebrales. Acetil-CoA: Compuesto químico puerta de entrada común para carbo-

hidratos y grasas. Acné: Erupción de las glándulas sebáceas de la piel. Actina: Proteína contráctil presente en la célula muscular. Adiposito: Célula del tejido graso. ADN: Ácido Desoxi ribo Nucleico. Sustancia química que constituye los

cromosomas celulares. Contienen la información genética celular. ADP: Adenosin Di Fosfato. Es una molécula de adenosina que contiene

sólo dos fosfatos unidos a ella. Aferente: Se dice de los nervios que conducen impulsos hacia los cen-

tros nerviosos. Alactácida: Sin la participación del metabolismo del ácido láctico. Se

denomina al metabolismo aeróbico o fosfagénico en el cual no participa el lactato. Alcalosis: Aumento de la reserva alcalina, medida generalmente por el

bicarbonato. Anabolismo: Parte del metabolismo que construye tejido. 199


Anisotropa: Propiedad que presentan las sustancias en estado cristalino,

según la cual sus características ópticas varían de acuerdo a las distintas direcciones en las que actúan. ARN: Ácido Ribo Nucleico: Sustancia que en la célula humana transfiere la

información del ADN a los ribosomas celulares para sintetizar proteínas. ATP: Adenosin Tri Fosfato. Compuesto químico que guarda energía en sus enlaces. Moneda energética intracelular. Existe un pool de recambio producido constantemente. Contiene tres fosfatos unidos a ella. ATPasa: Atepeasa. Enzima que transforma el sustrato ATP en ADP y

fosfato. Liberando así la energía que contenía la unión. Atrofia: Disminución de tamaño y estructura de un tejido. Batmotropismo: Influencia sobre la excitabilidad del tejido muscular. Beta bloqueantes: Medicamentos o sustancias que bloquean los recep-

tores beta adrenérgicos. Entre otros efectos disminuyen o bloquean la frecuencia cardiaca y disminuyen la tensión arterial. BMI o IMC: Índice de masa corporal. Es una fórmula para clasificar la

población general según su talla y peso. Su fórmula es peso en kilogramos dividido la talla en metros al cuadrado. BUFFERS: Amortiguadores. Cadena Respiratoria: Proceso químico que transporta los hidrogeniones

del Krebs y los convierte en agua y produce energía para la fosforilación oxidativa. Catecolaminas: Hormonas segregadas por la médula de las glándulas

suprarrenales. Son la adrenalina y noradrenalina. Capacitancia: Cantidad de aire que entra en los pulmones entre una ins-

piración y una espiración máxima. CHO: Carbohidratos. Ciclo de Krebs: Es una serie de reacciones químicas consecutivas que en

forma aeróbica producen energía, agua y dióxido de carbono. Citocromos: Proteínas que se hallan entre las dos membranas, lisa y

rugosa de las mitocondrias celulares, cuya función es la de transportar electrones para generar energía cinética. Cl Na: cloruro de sodio o sal. 200


CNTP: Condiciones Standard de Temperatura (de 15 a 16°C) y Presión

(una atmósfera = 760 mmHg) para la Kilocaloría. CO2: dióxido de carbono. Colinérgico: Que es estimulado por la acetilcolina (neurotransmisor pre-

sente en las terminales nerviosas del axón presináptico). Composición corporal: Es la composición porcentual de distintos tejidos

del cuerpo. Los más utilizados son la masa magra (músculo, piel, huesos y órganos) y la masa grasa. Consumo máximo de oxígeno (VO2 máx): Es la capacidad máxima que

posee el organismo para utilizar en oxígeno en sus procesos metabólicos. Está relacionado a la capacidad o potencia aeróbica. Su fórmula es: volumen minuto por diferencia arterio-venosa de oxígeno. Cortical: Referente a la corteza cerebral. Cortisol: Hormona segregada por la corteza suprarrenal. Cronotropismo: Que tiene que ver con la regularidad en el tiempo. A

nivel cardiaco es la frecuencia con la que se contrae el corazón. CP: Capacidad Pulmonar respiratoria. CPK: Creatin Fosfo Quinasa. CR: Cociente Respiratorio. Fórmula para medir qué tipo de sustrato se

está oxidando. CRF: Capacidad Respiratoria Funcional. CRM: Capacidad Respiratoria Máxima. Dendritas: Prolongaciones del citoplasma de la neurona que conduce

impulsos. Depleción: Vaciado de algún depósito dentro del músculo (ejemplo de

glucógeno por su uso). Deshidratación: Pérdida de fluidos y/o electrolitos corporales. Despolarización: Efecto que poseen algunos estímulos químicos o eléc-

tricos para cambiar la polaridad de la membrana (mediante la entrada de sodio y salida de potasio y así generar una respuesta o acción. Diástole: Relajación del músculo cardiaco.

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Diferencia arteriovenosa de oxígeno: Es la diferencia de la presión par-

cial de oxígeno en sangre venosa y en sangre arterial. Representa el oxígeno que fue tomado por el tejido. Difusión: Proceso que sucede a través de las membranas celulares que

permiten el paso de solutos con o sin carrier de membrana. Disnea: Sensación de falta de aire. Dificultad para respirar. Distensibilidad: Propiedad de un tejido de extenderse en su máxima

longitud. Dromotropismo: Tendencia a variar en más o en menos la conductivi-

dad de un nervio o un músculo. ECG: Electrocardiograma. Registro de la actividad eléctrica del corazón. Ectomorfia: Tipo de cuerpo en el que predomina la talla ósea. Eferente: Se dice de los nervios que transmiten impulsos desde el siste-

ma nervioso central hacia los músculos o glándulas secretoras. Endomorfia: Tipo de cuerpo en el que predomina la masa grasa. Efecto placebo: Es un efecto de una sustancia que no tiene acción far-

macológica, que se suministra para complacer o gratificar a un paciente. También se usa para comparar medicamentos farmacológicamente activos y determinar su diferencia con el control al cual se le da placebo. Electrolito: Iones que conducen una corriente eléctrica. Em: Espacio Muerto. Embriogénesis: Proceso de desarrollo embrionario de los tejidos y órganos adultos. Endomisio: Perimisio interno. Epimisio: Perimisio. EqV: Equivalente respiratorio. Esplenocontracción: Contracción del bazo, con la liberación de Glóbulos

Rojos contenidos en él. Estenosis: Estrechez congénita o adquirida de un orificio o conducto. Esteroides anabólicos: Substancias que incrementan la masa corporal. Eyección: Salida de líquido o sangre de una cavidad o corazón. Estrógeno: Hormona segregada por los ovarios con función feminizante. 202


Extrínseco: Referente al exterior. FAD: Coenzima derivada de la vitamina B2 o riboflavina, importante en

el transporte de H+ (electrones) en la cadena respiratoria. Aceptora momentánea y transportadora de Hidrógenos. Fatiga: Falta de capacidad para continuar el ejercicio. FC: Frecuencia Cardiaca. Cantidad de veces que se contrae el corazón

(se calcula en un minuto). Fibra Muscular: Célula muscular, llamada así por su forma alargada. FL: Fosfolípidos. Grasas que se usan para estructuras de membrana. PC o Fosfocreatina: Compuesto energético que repone la energía al

ATP. Existe un pool limitado intracelular. Fosforilación oxidativa: Proceso intramitocondrial en el cual la cadena

respiratoria combina los hidrogeniones con el oxígeno, produciendo muchas moléculas de ATP y agua. Fosfagénico: Relativo al metabolismo del ATP. FR: Frecuencia Respiratoria. FT: Fibra muscular rápida antes llamada blanca. FTA: Fibra muscular rápida con características mixtas (oxidativas y glu-

colíticas). FTB: Fibra muscular rápida de características especialmente glucolíticas

anaeróbicas. Glucogenogénesis (GGG): Formación de glucógeno a partir de la glucosa. Glucógeno: Forma almacenada de hidratos de carbono en músculo e

hígado. Glucogenólisis (GGL): Destrucción del glucógeno en moléculas de glucosa. Glucólisis: Descomposición de la glucosa. Puede suceder en presencia o

no de oxígeno (aeróbica o anaeróbica respectivamente). Gluconeogénesis (GNG): Conversión en glucosa de otro compuesto que

no lo era (aminoácidos, láctico, glicerol, etc.). GLUT: Transportador de glucosa. Proteína que se encuentra en la mem-

brana o dentro del citoplasma de las células, cuya función es la de transportar la glucosa dentro de ellas. 203


Gónadas: Órganos reproductores masculinos (testículos) y femeninos

(ovarios). GR: Glóbulo Rojo o eritrocito. GTP: Guanosina Tri Fosfato. Sustrato altamente energético por las uniones fosfatadas (similar al ATP, pero menos usado por el metabolismo humano). H+: Hidrogeniones. Hidrógeno ionizado. Moléculas de hidrógeno que

tienen una carga eléctrica. H2O: Agua. HDL: Lipoproteínas de Alta Densidad. Transportan grasas del cuerpo al

hígado para ser metabolizadas. HC o CHO: Hidratos de carbono. Hb: Hemoglobina >Proteína del glóbulo rojo que contiene hierro y aca-

rrea los gases (O2 y CO2) Hb: Hemoglobina. Proteína unida al hierro que se encuentra dentro de los

GR, elemental para el transporte de O” o CO2 u otros gases circulantes. Helicoidal: Forma de helicoide. Es decir semejante a una hélice o espiral. Hemática: Referente a la sangre y a sus elementos (glóbulos rojos, blan-

cos y plaquetas). Hematosis: Intercambio gaseoso alvéolo-capilar (O2 y CO2). Hemoconcentración: Disminución del plasma respecto a los elementos

formes de la sangre. Hemodinámica: Referente a características dinámicas de la sangre,

como el volumen minuto (cantidad de sangre que circula en un minuto por el cuerpo). Hemostasia: Cohibición o detención de la hemorragia. Hertz: Medida de onda. Hiperemia: Exceso de sangre. Hipertermia: Aumento de la temperatura corporal. Hipercapnia: Exceso de anhídrido carbónico en la sangre.

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Hipertrofia: Aumento del tamaño de un tejido debido al aumento de

volumen de sus células y sustancia intercelular. Hiperplasia: Aumento del número de células de un tejido. Hipertensión sistólica: Aumento de la tensión arterial máxima. Hiperventilación: Respiración frecuente y profunda propia de algunos esta-

dos especiales como el ejercicio, pero también ante algunas enfermedades. Hipoxia: Disminución de la presión parcial de oxígeno. Homeostasis: Equilibrio. Tendencia a la uniformidad o estabilidad. Homeotermo: Temperatura constante. Hormona: Sustancia producida por algunas glándulas endocrinas del

organismo, de origen proteico o graso, que tienen una función a cumplir a distancia. Son transportadas por la sangre. H: Hora. HTA: Hipertensión arterial. IAM: Infarto agudo de miocardio. Ictericia: Coloración amarillenta de piel y mucosas, debido a un depósito

de bilirrubina indirecta (generalmente causado por insuficiencia hepática). Interneuronal: Entre neuronas. Ionotropismo: Fuerza con la que el corazón se contrae. Isquemia: Falta de irrigación. Isométrico: Tipo de contracción muscular en al que no se desplazan las

palancas. Isotónico: Contracción muscular en la que se desplazan las palancas.

Puede ser que se acercan los puntos de inserción (concéntrica) o se alejan (excéntrica). Isótropo: Propiedad óptica que tiene retracción simple y homogénea

en todas direcciones. K: Potasio. Kcal/d: Kilocalorías por día. Lactacidemia: Concentración de ácido láctico en sangre. 205


LHS: Lipasa hormonosensible. LDL: Lipoproteínas de baja densidad. Conduce las grasas hacia los teji-

dos, pudiendo depositarse en las paredes arteriales. LDH: Láctico dehidrogenasa. LHS: lipasa hormono sensible, enzima que separa la molécula de TG en

glicerol y 3 AG. Proceso llamado lipólisis. l/min: Litros por minuto. LPL: Lipoproteínlipasa. Enzima que permite la separación de la molécu-

la de triglicéridos en 3 ácidos grasos y glicerol. No es sensible a la modulación hormonal a diferencia de su par LHS LPP: Lipoproteínas plasmáticas: proteínas de la sangre cuya función es

transportar TG y colesterol del hígado a los tejidos o viceversa. EJ: LDL, HDL. Macrófago: Se dice de la célula del sistema retículo histiocitario que

tiene la capacidad de fagocitar. Masa magra: Es la suma de la masa muscular, ósea y visceral. Masa grasa: Es la cantidad de grasa corporal absoluta. Mcg: Microgramos. La milésima de un miligramo. MET: Unidad de medida del metabolismo basal. Meato: Orificio. Mesomorfia: Tipo corporal en el que predomina la masa muscular. Meq/l: Miliequivalentes por litro. Mg: Miligramo. Ml: Mililitros. Micrón: Medida de longitud equivalente a la milésima parte de un milímetro. Mielina: Sustancia de origen lipídico que forma una vaina alrededor de

algunas de las fibras o células nerviosas. Mioblasto: Célula embrionaria origen de las células musculares. Mioglobina: Hemoglobina muscular. Proteína combinada con hierro

que poseen las células musculares. 206


Miofibrillas: Unidades contráctiles que se encuentran dentro del cito-

plasma de las células musculares. Miosina: Proteína contráctil presente en la célula muscular. Miotático: Estiramiento muscular pasivo. MM: Masa muscular. mmHg: Milímetros de mercurio. Unidad de medida de presión. Mseg: Milisegundos. La milésima parte de un segundo. mV: Unidad de medida del voltaje. Milivolt. Na: Sodio. NAD: (Nicotin Amida Dinucleótido. Es una coenzima que proviene de la

vitamina B3 (niacina) de importancia en el transporte de electrones (H+) en la cadena respiratoria. Neurotransmisor: Sustancia química que poseen algunas células nervio-

sas en sus axones, para ser liberados ante un estímulo despolarizante. O2: Molécula de oxígeno. Osmolaridad: Propiedad de una solución que se establece por la con-

centración de solutos respecto al solvente. Oncótico: Poder de ciertas sustancias (como las proteínas) para fijar el

agua adsorbida. Osteoporosis: Disminución de la densidad mineral del tejido óseo. PA: Potencial de acción: Gradiente electro-químico que produce la trans-

misión de un mensaje a través de la membrana neuronal o muscular. Parenteral: A través de la piel. Perimisio: Membrana o vaina de tejido conectivo que envuelve un mús-

culo totalmente. PC: Fosfocreatina. Compuesto de alta energía intracelular, capaz de

reponer el fosfato l ADP para transformarlo en ATP. Prefundido: Líquido que ha pasado a través de algo (como una mem-

brana). PFK: Fosfofructokinasa. Enzima reguladora de la glucólisis. Es sensible a

numerosos moduladores, entre ellos inhibida por una disminución del pH. 207


pH: Potencial de Hidrogeniones. Grado de acidez o alcalinidad de una

solución. A mayor cantidad de iones hidrógenos es más ácido y a menor cantidad es más alcalino. Pi: Fósforo inorgánico. Placebo: Sustancia o preparación farmacológicamente inactiva, que

se suministra para comparar con las sustancias activas en un estudio de control. PM: Potencial de membrana en reposo. Polaridad que posee la membrana de las células (neuronas y musculares) debido a los iones dentro y fuera de las mismas. Polipéptido: Unión de aminoácidos. POOL: Cantidad depositada en un lugar del organismo (Ej.; dentro de

una célula). Potencia aeróbica: Ver consumo máximo de oxígeno. Postsinapsis: Situado al final de las sinapsis. Potencia anaeróbica: Capacidad relacionada con el metabolismo en el

cual no se utiliza oxígeno. Pp: Presión parcial. PpO2: Presión parcial de oxígeno. PpCO2: Presión parcial de dióxido de carbono. PpN: Presión parcial de nitrógeno. Cantidad de nitrógeno presente en

una cavidad o en el aire ambienta y la presión que este ejerce. Pulsátil: Relativo al pulso (transmisión de las contracciones cardiacas

hacia las arterias. Presiones parciales: Cantidad de un gas dentro de una mezcla. Presináptico: Que está situado antes de la sinapsis. PS: Parasimpático. Quantum: Concentración. Cantidad de alguna sustancia en un medio. Refractario: Se dice del período de la actividad muscular o nervioso

durante el cual desaparece la excitabilidad del tejido. Repleción: Volver a llenar.

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Repolarización: Cuando la membrana celular vuelve a su polaridad nor-

mal, o estable (o sea a su potencial electroquímico de reposo). Retículo sarcoplásmica: Sistema reticular endoplásmica de las células

musculares. Es un sistema tubular que almacena calcio para la contracción muscular. Roncus: Ruido respiratorio similar al ronquido. RV: Retorno Venoso. S: Simpático. Sarcolema: Membrana que envuelve las fibras musculares estriadas.

También llamada miolema. Sarcoplasma: Citoplasma de las células musculares. Seg: Segundo. Shuttle: Cortocircuito, corte. Sibilancia: Ruido respiratorio agregado agudo como un silbido. Sinapsis: Comunicación ínter neuronal o neuromuscular. Síncope: Incapacidad cardiocirculatoria. Sinestesia: Sentido por el cual se percibe el movimiento, el cuerpo en el

espacio. Sístole: Contracción cardiaca sincronizada. SNA: Sistema Nervioso Autónomo. SNC: Sistema Nervioso Central. SNP: Sistema Nervioso Periférico. Sprint: Palabra de origen sajón que significa velocidad. También signifi-

ca “pasadas” de máxima velocidad en términos de entrenamiento. Subcortical: Debajo de la corteza cerebral. Subumbral: Por debajo del umbral o del potencial de carga de la mem-

brana en reposo. ST: Fibras musculares lentas, antiguamente llamadas rojas. De caracte-

rísticas especialmente oxidativas. STH: Somatotrofina: Hormona de crecimiento segregada por el lóbulo

anterior de la hipófisis. 209


SDH: Succinil deshidrogenasa. Enzima que cataliza la transformación

del ácido succínico en ácido fumárico en presencia del NAD. Esto sucede en la mitocondria de la célula muscular y otras. Tº C: Temperatura. TA: Tensión Arterial. Taquicardia: Aumento de la frecuencia cardiada. Target: Blanco o lugar donde se producirá un efecto metabólico o ana-

tómico. T/C: Índice testosterona/cortisol. Usado para reflejar estados anabólico-

catabólicos. Testosterona: Hormona segregada por los testículos en el varón y por

la corteza suprarrenal en la mujer y en el varón. Termorregulación: Regulación de la temperatura por el cual el organismo tiende a mantenerla constante. TG: Triglicéridos. Ácidos grasos (tres) que se unen a una molécula de gli-

cerol, como forma de depósito transitorio, ya sea para depositarse en el tejido adiposo o muscular, o en algún otro tejido. Es un compuesto lipídico formado entonces por un glicerol unida a tres ácidos grasos. Es una forma almacenada de grasas. TGim: Triglicéridos intramusculares. Partículas grasas que se hallan den-

tro o entre las células musculares. TID: Termogénesis inducida por la digestión. Energía usada solo para

digerir el alimento. Tisular: Referente al tejido. Traslocación: Cambio de posición a nivel celular. Trofismo: Estado de nutrición de un organismo o parte de él. Trombogénesis: Formación de cuerpos sólidos adheridos a la pared de

los vasos. Si éstos se desprenden de la pared, pueden ocasionar embolias agudas (y obstruir la circulación). Turn Over: Tasa de recambio. Umbral anaeróbico: Punto en el que las demandas de energía no pue-

den ser otorgadas por el sistema aeróbico disponible, razón por la cual aumenta la producción de ácido láctico. 210


UI: Unidades Internacionales. UTP: Uridina Tri Fosfato. Sustrato altamente energético por sus uniones fos-

fatídicas. Poco utilizado en el metabolismo humano a diferencia del ATP. Va: Ventilación alveolar. Vasomotor: Que rige los movimientos de las paredes de los vasos san-

guíneos. VC: Volumen Corriente. Cantidad de aire que se respira normalmente. VCO2: Producción de dióxido de carbono. VEF: Volumen de espiración forzada. Cantidad de aire que se puede

espirar en forma forzada, utilizando el VRE. VM: Volumen minuto. Cantidad de sangre que recorre el cuerpo en un

minuto. Su fórmula es: frecuencia cardiaca por volumen Sistólico. Volemia: Cantidad de sangre en el organismo. VP: ventilación pulmonar. VO2: Consumo de oxígeno. VO2 máximo: Consumo máximo de oxígeno. VR: Volumen residual. Cantidad de aire que queda en los pulmones

luego de una espiración forzada. VRE: Volumen de Reserva Espiratorio. Cantidad de aire que se puede

espirar en forma forzada luego de una espiración normal. VRI: Volumen de Reserva Inspiratorio. Cantidad de aire que se puede

inspirar forzadamente luego de una inspiración normal. VO2: Consumo de oxígeno. Cantidad de oxígeno que penetra en los teji-

dos para su uso en procesos metabólicos energéticos. VS: Volumen Sistólico: Cantidad de sangre que sale de los ventrículos en

cada contracción cardiaca.

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Fisiologia del ejercicio ii minuchin

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